“Genetiğin babası” olarak bilinen Gregor Mendel, 1800’lerin ortalarında bezelye bitkileriyle yaptığı deneylerle modern genetiğin temellerini atan Avusturyalı bir keşişti. Manastırının bahçesinde bezelye bitkileriyle binlerce çaprazlama yaparak özelliklerin bir nesilden diğerine nasıl aktarıldığını keşfetti. Onun ilk deneyleri, modern genetiğin temelini oluşturmuştur.
Çek Cumhuriyeti’nin en büyük ikinci şehri olan Brno’da yaşamış ve çalışmış olan Gregor Mendel’in genleri analiz etme fikrinin ilk başta “çılgınca” görünüyordu. Ancak onun çalışmaları, özellikler” hakkındaki bilginin bir nesilden diğerine parçacıklı “unsurlar” olarak aktarıldığını ve şimdiki nesildeki özelliklerin geçmiş nesillere kadar izlenebileceğini göstermiştir. Bu fikir, adeta bir devrim niteliğindeydi çünkü ondan önce kalıtım mekanizması hakkında hiçbir teori yoktu. Gregor Johann Mendel’in teorisi, Charles Darwin tarafından ortaya atılan evrim teorisiyle birlikte biyolojinin temellerini atmıştır.
Mendel’in Gençlik Yılları
Gregor Mendel, eğitimini Troppau’daki Gymnasium’da tamamladı. Fizik ve doğa bilimlerindeki yeteneklerinden etkilenen fizik öğretmeni, ona hayatını değiştirecek bir öneride bulundu. Bir rahip olan öğretmeni, onun entelektüel uğraşlara değer verdiğini bildirdi. Katolik Kilisesi, bu öneriyi kabul etti ve Mendel de 1843’te Brünn’deki Aziz Thomas Manastırı’na katıldı.
Aziz Thomas’ın başrahibi olan Cyril Napp de bilimle ve bitki yetiştiriciliği ile ilgileniyordu ve Mendel’in bitki yetiştiriciliğini sürdürmesi için bir sera inşa etti.
Gregor Mendel, gençlik yıllarında hevesli bir bezelye çiftçisiydi. 1856 ve 1863 yılları arasında, yaklaşık 29.000 bezelye bitkisini yetiştirip test ederek görünür özelliklerin kalıtım modellerini inceledi.
Gregor Mendel’in Deneyleri ve Çalışmaları
Gregor Mendel, genetik tarihinde bir çığır açtı. Bazı biyografi yazarları onun melezleşmenin yeni türler yarattığına dair popüler bir teoriyi araştırdığını düşünmektedir.
Darwin Türlerin Kökeni Üzerine‘yi yayınlamadan önce bile doğa bilimciler, her yaşam formunun değişmeden kaldığı yönündeki yaygın fikre giderek daha fazla şüpheyle yaklaşıyordu. Doğa bilimcilerin kendi gözlemleri bunun aksini gösteriyordu ve birçoğu kalıtsal özelliklerin farklı kombinasyonlar halinde yeniden düzenlenmesiyle yeni türlerin ortaya çıktığını ileri sürüyordu.
Mendel’den önceki diğer bilim insanları da bitki deneyleri yapmışlardı ancak sonuçlar büyük ölçüde yetersizdi. Gregor Mendel, kısmen doğru yerde doğru adam olduğu için başarılı oldu.
Mendel ise bir bahçıvan olarak pratik deneyime sahipti. Bugün Çek Cumhuriyeti’nde bulunan ailesinin mütevazı çiftliğinde büyürken meyve ağaçlarıyla ilgilenmişti. Yıllar sonra, üniversite eğitimi fizik ve matematiği de içeriyordu. Bunlar, bilimsel titizlik kazandıran disiplinlerdi. Mendel, daha sonra seleflerinin araştırmaları hakkında “Hiç kimse melezlerin yavruları arasında ortaya çıkan farklı formların sayısına odaklanmadı” yorumunu yaptı. Hiç kimse bu formları ayrı nesiller halinde düzenlemedi. Hiç kimse onları saymadı.
Bilim insanları, onun özellikle herkesin kopyalayabileceği çok basit araştırma teknikleri kullanmasına hayrandı. Biyolojik verileri saplantılı bir şekilde kaydetmesi ve ardından basit matematiksel analizleri ve uygulaması başarısının anahtarlarıydı. Onun dehasının bir kısmı da, diğerlerinin bu tür özelliklere toplu olarak bakma eğiliminde olmasına karşın, belirli bitki özelliklerinin kalıtım modellerini birbirinden ayrı olarak inceleme kararında yatıyordu.
Araştırmaları iki önemli ilke ortaya çıkardı. Biri kalıtım yasası ve ikincisi bağımsız çeşitlilik yasası.
Mendel’in Ölümü ve Araştırmaları
Gregor Mendel, 6 Ocak 1884’te 61 yaşındayken manastırda öldü. Bilim insanlarının Mendel’in çalışmalarını yeniden keşfetmesi ve evrimsel biyolojiye etkileri de dahil olmak üzere öneminin farkına varması 20. yüzyılın başlarına kadar gerçekleşmedi.
19. yüzyılda Darwin’e şüpheyle yaklaşanlar, fiziksel özelliklerin bir nesilden diğerine sabit kalmadığını savunmuşlardı. Ancak Mendel’in kalıtım yasaları, bir özelliğin birden fazla nesil boyunca doğru şekilde üreyebileceğini ve sonunda hayatta kalmayı sağlıyorsa bir popülasyonda yaygın hale gelebileceğini gösterdi.
Gregor Mendel, ölümünden sonra takdir toplasa da, bahçesi o kadar başarılı olamadı. Klasik genetiğin bilim olarak kabul edilmediği 1950’lerde komünist yönetim altında yetkililer, Aziz Thomas Manastırı’nı kapattı ve Mendel’in serasının kalıntılarını sökünce bezelyelerin kesin konumu kayboldu.
Ancak 1965 yılına gelindiğinde siyasi iklim o kadar değişmişti ki Mendel, rahibin araştırmaları üzerine verdiği ilk derslerin 100. yıldönümünü kutlayan bir sempozyumla onurlandırıldı. Sera temelleri kazıldı ve akademisyenler manastır duvarlarındaki bir kapının hemen ötesinde bulunan bahçenin muhtemel yerini belirledi.
Bahçeye bitişik küçük bir müzede, Mendel’in pirinç mikroskobu ve her bahçıvan gibi hava durumu ve koşulları hakkında tuttuğu bazı notlar yer alıyor. Bahçenin diğer ucunda yer alan notlardan birinde ise, Elde ettiğim sonuçların çağdaş bilimsel bilgilerimizle kolayca bağdaşmadığını biliyordum” yazmaktadır.
Veriye Dayalı Bilime Geçiş ve Mendel
Günümüz bilimi, dikkatle doğrulanmış deneysel verilere dayanmaktadır ve geçerli deneysel veriler elde edilmeden önce bazen bir hipotez ortaya atılmaz. Bunun yerine, önce büyük miktarda veri toplanabilir ve bu verilere dayanarak bir hipotez geliştirilir.
Şu anda, bilim insanlarının büyük veri kümelerini incelemesi ve verilerini kendilerinin değerlendirmesi tamamen imkansızdır. Bunun nedeni, bu verilerdeki önemli kalıpların çoğunlukla insan beyni tarafından tanınamamasıdır.
Veri odaklı bilime geçiş, hipotez testinden hipotez üreten bilimsel yaklaşımlara doğru bir kaymaya neden olmuştur. Veri üretiminin hızı artmaktadır. İnsan Genomu Projesi’nin tamamlanması yaklaşık 13 yıl sürmüş ve 2 milyar sterlinden fazlaya mal olmuştur.
2024 yılı, Gregor Mendel’in doğumunun 202. yılıdır. Yaşadığı dönemde bilime yaptığı katkılar fark edilmemiş olsa da Mendel, deneysel verilerin elde edilmesi ve istatistiksel olarak değerlendirilmesine dayanan modern bilim yapma yöntemimize öncülük etmiştir.
Gregor Mendel’in verdiği örnek, bir çağda marjinal bir çalışma olarak kabul edilen şeyin bir sonraki çağda ana akım bir araştırma yaklaşımı haline gelebileceğini göstermektedir.
Genetik araştırmalarda devrim yaratabilecek entegre bir strateji, çok faktörlü hastalıklar gibi çeşitli fenotipik özellikleri kontrol eden genetik modelleri veya ağları tanımlamak için verilerde gizli bilgilerin madenciliğine izin veren büyük verileri makine öğrenimi veya yapay zeka ile birleştirmektir. Bu aynı zamanda karmaşık hastalıklar için daha etkili terapötik stratejiler geliştirmek için de önemli bir araçtır.
Mendel’in, her biri bezelye bitkisinin 7 kromozomundan sadece birinde bulunan yedi özelliği/gen seçtiği için “şanslı” olduğu söylenir. Ayrıca, deneysel sonuçları bilim camiasında önemli tartışmalara konu olmuştur çünkü biraz fazla mükemmellerdir. Öngördüğü 1/3 oranına çok iyi uymaktadır. Ancak bu noktada, Mendel’in çalışmasının bir doğrulama önyargısı örneği olarak kabul edildiği düşünülmektedir.
