Köpeğiniz insan yaşına göre kaç yaşında?

Genel kanıya göre uzun yıllardır köpek yaşını insan yaşına çevirmenin en bilinen yolu, 1 köpek yılının 7 insan yılına eşit olduğuydu. Bunun yanında köpek ırkları arasındaki farklılığa göre de kaç insan yılına karşılık geldiğini hesaplamak için farklı yaklaşımlar bulunmaktadır. Ancak, yaşlanma son derece karmaşık bir süreçtir ve önemli bir araştırma alanıdır.

Günümüzde gerek bir insanın gerekse bir hayvanın yaş bilgisi istendiğinde, beklenen cevap doğum tarihinden itibaren geçen yılların hesaplanması ile ortaya çıkacaktır. İşte bu “kronolojik yaş” olarak tanımlanmaktadır. Ancak, yaş ile ilgili farklı bir tanımla daha vardır. Bu “biyolojik yaş” dır. Biyolojik yaş ise bir canlının gelişimini tanımlamak için hastalık, bilişsel bozukluk, aktivite seviyesi ve son yıllarda tespit edilen genetik belirteçler gibi göstergelerin değerlendirilmesi veya değişikliklerinin incelenmesi esasına göre belirlenmektir. Dolayısı ile kronolojik yaşı belirlemek kolay iken, biyolojik yaşı belirlemek daha zorlayıcıdır ve sürekli değişen faktörlere bağlıdır. İkisi arasındaki fark birçok araştırmaya konu olmaktadır. Özellikle biyolojik yaşı belirlemeye yönelik olarak genetik çalışmalar son yıllarda önem kazanmıştır. Yaşlanma biyolojisi üzerine yapılan araştırmalar, bu değişikliklerin altında yatan hücresel ve moleküler süreçleri ve yaşa bağlı hastalıkların başlangıcına eşlik eden olayları anlamaya odaklanır.

En samimi dostlarımızdan olan köpeklerin yaşları ile ilgili olarak yıllardır kullanılan yaklaşımın değişme zamanı geldi. Wang ve ark. nın köpekten insana yaşlanmanın çevirimi hakkındaki çalışmaları “Cell Systems” dergisinin Temmuz 2020 sayısında yayınlandı. Araştırıcılar, köpeklerin insan yaşına göre düşündüğümüzden çok daha yaşlı olduğunu ortaya koydular. Bunun yanında, organizmalar yaşlandıkça DNA’da meydana gelen kimyasal değişiklikleri esas alarak bir köpeğin yaşını hesaplamak için daha doğru bir formül geliştirdiler.

Dostlarımız yaşamları boyunca sahipleri ile aynı ortamı paylaşır. Bunun yanında muhtemelen aynı standartta sağlık hizmeti alırlar. Köpeklerde insanlar gibi zamanla yaşa bağlı hastalıklara daha duyarlı hale gelir ve benzer gelişimsel yörüngeler izlerler. Bununla birlikte, moleküler düzeyde yaşlanma şekilleri daha karmaşıktır. Araştırmacılar ilk başta yaşlanmanın daha hızlı olduğunu ve daha sonra  yaşlanmanın yavaşladığını tespit etti. Örneğin, 1 yaşındaki bir dişi köpek fizyolojik olarak yavrulayabilecek yaşa gelmiştir. Bunu bilinen formül ile insan yaşına çevirmek doğru bir yaklaşım olmayacaktır. Yapılan çalışmada aslında 1 yaşında olan bir köpeğin biyolojik olarak 30 yaşındaki bir insan gibi olduğunu ortaya çıkarmıştır.

Bir canlının karakteristiğini kodlayan DNA’sı yaşam boyunca çok fazla değişmez, ancak DNA’daki metilasyon işaretleri adı verilen kimyasal işaretler değişir. Bu işaretler genomdaki kırışıklıklar olarak tanımlanır. Bu işaretleri kullanmak bir insanın yüzündeki değişimlere bakarak yaşını tahmin etmek gibidir. Araştırmacılar çalışmalarında hem insan hem de köpeklerde yaşa bağlı metilasyonun büyük ölçüde gelişimsel genlerde gerçekleştiğini buldular. Bu genler özellikle embriyonal, fötal ve çocukluk gelişimini düzenlemek için çalışırlar.  Büyüme tamamlandığında, bir başka deyişle yetişkin olunduğunda bu genler aktif değildir, fakat bir odunun için için yanması gibi çalışmaya devam ederler. Dolayısı bu genlerdeki metilasyon işaretlerinde değişimler devam eder. Bu genlere odaklanan araştırmacılar farklı türlerdeki yaşı ve fizyolojik durumları ölçebilen bir saat modeli geliştirdiler.

Araştırmacılar, birkaç haftalık yavrulardan 16 yaşındaki köpeklere kadar uzanan 104 Labrador Retriever ırkı köpek üzerinde çalıştı ve metilasyon desenlerindeki değişiklikleri insanlarla karşılaştırdılar.  Karşılaştırma neticesinde köpek-insan yaşam evrelerine daha iyi uyan yeni bir formül ortaya koydular.

İnsan eşdeğer yaş = 16 ln (köpek kronolojik yaşı) + 31
ln: e tabanında logaritma (doğal logaritma)

Bu formüle göre 8 haftalık bir köpek yaklaşık olarak 9 aylık bir bebek yaşındadır. Bir Labradorun ortalama 12 yıllık ömrü, bir insanın ortalama 70 yıl olan yaşam beklentisine karşılık gelir.

Tablo 1. Köpek yaşının insan yaşına yaklaşık çevirimi (Wang ve ark. 2020).

Yaşam DönemiKöpek Yaşıİnsan Yaşı
Jüvenil
(Bebeklikten/yavru sonraki ve ergenlikten önceki dönem)
2 - 6 ay1 - 12 yıl
Adolesan
(Ergenlikten büyümenin tamamlanmasına kadar geçen süre)
6 ay - 2 yıl12 - 25 yıl
Yetişkin2 - 7 yıl25-50 yıl
Yaşlı
(Ortalama yaşam süresine kadar geçen dönem)
12 yıl70 yıl

Bu çalışmayı yorumlarken dikkat edilmesi gereken bir nokta olduğunu unutmamalıyız. Araştırmacılar labrador ırkı köpekler ile çalışmışlardır. Mutlaka farklı köpek ırklarında yapılacak araştırmalarda gereklididir. Böylelikle bu saat modeli hakkında daha fazla bilgi toplanabilecektir. Saat yalnızca türler arası yaşlanmayı anlamak için bir araç olarak değil, aynı zamanda veteriner hekimlerin hayvanları tedavi etmek için proaktif adımlar atmaları adına klinik uygulamalarda önemli olacaktır.

Son olarak, köpeğinizle gezerken sizden kronolojik olarak küçük ama biyolojik olarak yaşıt ve belki de daha büyük bir dostunuzla gezdiğinizi göz önünde bulundurunuz.

Kaynak: Wang T, Ma J, Hogan AN, et al (2020) Quantitative Translation of Dog-to-Human Aging by Conserved Remodeling of the DNA Methylome. Cell Syst 1–10. https://doi.org/10.1016/j.cels.2020.06.006

Aziz Sancar: Savur’dan Nobel Ödülü’ne uzanan hikaye.

aziz_sancar

“Bu madalyayı buraya vermekle, Atatürk’e ve Atatürk’ün silah arkadaşlarına, Türkiye Cumhuriyetini kuranlara vefa borcumu ödedim; bu cumhuriyetin madalyasıdır.”

Aziz Sancar 8 Eylül 1946’da Mardin’in Savur ilçesinde sekiz çocuklu çiftçi bir ailenin yedinci çocuğu olarak dünyaya geldi. İlk, orta ve lise eğitimini Mardin’de tamamladı. En sevdiği dersler matematik, türkçe, fransızca ve kimyaydı. Lise öğrenimi boyunca futbolla yakından ilgilendi.

1963 yılının kasım ayında İstanbul Üniversitesi Tıp Fakültesine başladı. 1969 yılında burada eğitimini birincilikle tamamlayıp memleketi olan Savur’a döndü ve tabiplik görevine başladı. Civar köylerde dahil 18 ay boyunca burada görev yaptı. 1971’de doktora yapmak için başvurduğu NATO bursunu kazandı ve yine aynı yıl Amerika’da Johns Hopkins Üniversitesi Biyokimya Yüksek Lisans Programına kabul edildi. İngilizcesinin yeterli olmamasından dolayı burada başarılı olamadı. 1972’de Savur’a tekrar dönüp tabiplik görevine bir süre daha devam etti. İngilizcesini geliştirip bir kez daha Birleşik Devletler’de şansını denemek istedi. Dallas Teksas Üniversitesi’nde (University of Texas at Dallas-UTD) Dr. Claud S. Rupert’e başvurdu. 1973’te UTD Biyoloji Programına kabul edildi ve 1974’te Dr. Rupert’ ın laboratuvarına katıldı.

Aziz Sancar ilk adımını fotolizaz geninde bozuk bir mutantı izole ederek attı. İzole ettiği mutantı kullanarak, 1975’te E. coli’nin phr genini klonladı ve geni taşıyan plazmiti karakterize etmek için deneyler yapmaya başladı. Fakat, 1976’da askerlik için dört ay süreyle Türkiye’ye dönüş yaptı. Dört ayın sonunda çalışmalarına kaldığı yerden devam etmek için Türkiye’den Teksas’a geri döndü. Dallas Teksas Üniversitesi’nde 1977 yılında doktora tezini yazmaya başladı ve Dr. Rupert’ın teşviki ile önde gelen üç DNA laboratuvarına başvurdu. Üçünden de olumlu yanıt alamadı. Bu sırada Yale Üniversitesi’nden Dr. W. Dean Rupp’un E. coli’de nükleotid eksizyon onarımından sorumlu uvrA, uvrB ve uvrC genlerini klonlamayı planladığını öğrendi ve Dr. Rupp’e başvurdu. Başvurusu kabul edilince 1977 yılının eylül ayında UTD’den ayrıldı ve Dr. Rupp’un laboratuvarına katıldı. Yale Üniversitesi dünyadaki ilk üç DNA araştırma merkezinden biriydi. Dean Rupp’a ek olarak onarım ve rekombinasyon alanındaki diğer öncüler arasında Paul Howard-Flanders, Charles M. Radding ve Franklin Hutchinson yer alıyordu. UvrA, uvrB ve uvrC genlerini arka arkaya klonladı. Dallas’ta iken, klonlanmış genler tarafından kodlanan proteinleri tanımlamak için Maxicells’i denediği bir yöntem üzerinde çalışmaya başlamıştı. Yale’de, Dr. Rupp yöntemi iyileştirmek için önerilerde bulundu. Maxicells’i açıklayan makale 1979’da yayınlandı. Yöntem 1980’li yıllarda yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı ve Aziz Sancar’ın en çok alıntılanan araştırması oldu.

Aziz Sancar, eşi Gwen ile 1978 yılında evlendi ve ikisi de 1981’de Chapel Hill’deki North Carolina Üniversitesi Biyokimya Anabilim Dalı’nda göreve başladı. UNC-CH’de kendi laboratuvarını kurdu. Kromoforu tanımlama ve fotolizaz üzerinde çalışmaya devam etti ve sonraki çalışmalarına böylece yön vermiş oldu.

1987’de birtakım çalışmalardan sonra yirmi yılı aşkın süredir anlaşılamamış olan, insanlarda nükleotid eksizyon tamiri mekanizmasını araştırmaya başladı. Beş yıllık bir araştırmanın sonunda 8 Kasım 1991’de eksize edilmiş oligonükleotidi bulmuş ve çalışmalarını bu yönde odaklandırmıştır. Bu keşif, Aziz Sancar’ın araştırma kariyerinin en önemli noktalarından biriydi. Bu keşif, 1994 yılında Science dergisinde DNA tamirinde “Yılın Molekülü” seçilmiştir.

İnsanlarda çift eksizyon keşfinden sonra, insan hücrelerinde eksize oligomeri keşfetmek istemiş ancak 20 yıl sonra in vitro koşullarda karakterize edilebilen 30-mer’i elde edebilmiştir. Aziz Sancar bu keşfini son on yılda kendi laboratuvarında gerçekleşen en tatmin edici çalışma olarak ifade etmiştir. 1996 yılında bir uçuş dergisini okurken dikkatini çeken saatin mavi ışıkla ayarlanması konusunu laboratuvarına taşımış ve yapılan araştırmalarda bunu yorumlamıştır. Bu çalışmayı açıklayan makale aynı yılın kasım ayında Biyokimya dergisinde yayınlanmıştır.

Yıllarca süren çalışmalar hep bu yönde olmuştur. Kriptokromların (CRY) memelilerde sirkadiyen ritim/saate ve bunların Dirosofilia’da fotoreseptör fonksiyonuna katılma mekanizması üzerine çalışılmıştır. Çalışmalarında sirkadiyen saatin farelerde eksizyon onarımını düzenlediğini ve UV ışığının karsinogenezisinin sirkadiyen bir desen sergilediğini keşfetmişlerdir.

2015 yılında DNA onarım mekanizması ile ilgili Amerikalı Paul Modrich ve İsveçli Tomas Lindahl ile birlikte Nobel Kimya Ödülü’nü almışlardır.

sancar_nobel aziz-sancar_nobel_antikabir
Aziz Sancar’ın Nobel ödülünü İsveç Kralı 
XVI. Carl Gustaf’ın elinden aldığı an
Aziz Sancar’ın Nobel ödülü Anıtkabir’de sergileniyor.

Aziz Sancar 19 Mayıs 2016 Atatürk’ü Anma Gençlik ve Spor Bayramı’nda Anıtkabir’e armağan etmiştir.

Teslim töreninde yaptığı konuşmasında “Bu madalyayı buraya vermekle, Atatürk’e ve Atatürk’ün silah arkadaşlarına, Türkiye Cumhuriyeti’ni kuranlara vefa borcumu ödedim; bu cumhuriyetin madalyasıdır.” ifadelerini kullanan Sancar gençlere bilim yapma ilhamı verdiği için çok mutlu olduğunu kaydetti.

71 yaşında olan Aziz Sancar şu an ABD’de bulunan Kuzey Carolina Üniversitesi Biyokimya ve Biyofizik bölümü öğretim üyeliğine devam etmekte ve sirkadiyen ritmin DNA tamiri üzerindeki etkisi ve bunun kanser tedavisindeki kullanımına ilişkin araştırmalarını sürdürmektedir.

Kaynaklar
-“Aziz Sancar-Biographical”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 5 Oct 2017. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/sancar-bio.html
-“Aziz Sancar-Facts”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 6 Oct 2017. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/sancar-facts.html
-“Aziz Sancar”. Biochemistry and Biophysics; UNC School of Medicine. https://www.med.unc.edu/biochem/people/faculty/primary/asancar
-“Aziz Sancar”. Publication List