Eric Wieschaus Kimdir? Biyografisi Yaşı ve Bilime Katkıları

Bu gün yine önemli bir bilim insanını inceliyoruz. Bazı bilim insanları vardır, kariyerlerini tek bir büyük soruya adarlar. Eric Wieschaus kimdir, biyografisi ve bilime katkıları nelerdir gelin inceleyelim. Bu bilim insanı için bu soru şuydu: Tek bir hücre nasıl oluyor da karmaşık bir canlıya dönüşüyor?

Bu sorunun peşinden giden Wieschaus, meyve sineği Drosophila melanogaster üzerinde yaptığı çalışmalarla embriyonik gelişimin genetik kontrolünü ortaya koydu. 1995’te Christiane Nüsslein-Volhard ve Edward B. Lewis ile birlikte Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü aldı. Ama onun hikâyesi, bir Nobel’den çok daha fazlası; merakın, alçakgönüllülüğün ve ısrarlı işbirliğinin hikâyesi.

Eric Wieschaus Kimdir? Biyografisi

Eric Francis Wieschaus,  1947’de Indiana’nın South Bend kentinde doğdu. Ailesi o on altı yaşındayken Alabama’nın Birmingham şehrine taşındı. O yıllarda Birmingham hem sanayi kenti hem de sivil haklar mücadelesinin en gerilimli yerlerinden biriydi. Wieschaus her sabah erken saatte otobüse binip şehrin öbür yakasındaki Katolik liseye gidiyordu. Bu yolculuklar sırasında dönemin ırkçı atmosferine tanık oldu. Daha sonra bu deneyimlerin onda alçakgönüllülük ve empati gibi değerleri güçlendirdiğini söyleyecekti.

Lisede fen ve matematikte başarılıydı ama aklı bilimde değildi. Piyano çalıyor, kitap okuyor, en çok da resim yapıyordu. Büyüyünce ressam olmayı hayal ediyordu. Hayatı, lise son sınıf ile üniversite arasındaki yaz değişti. Kansas Üniversitesi’nde Ulusal Bilim Vakfı’nın desteklediği bir yaz programına katıldı. Orada kendisi gibi meraklı gençlerle tanıştı, zooloji dersinde balıktan fetal domuzlara kadar birçok hayvanı disekte etti. Ertesi yaz aynı programa dönüp bir nörobiyoloji laboratuvarında çalışmaya başladı. Büyük kara kaplumbağalarından vagus siniri çıkarıyor, elektriksel uyarıları kaydediyordu. O yaz, laboratuvar kapısını bir lise öğrencisine açan bilim insanlarının cömertliği onu çok etkilemişti. Artık bilim insanı olmak istediğine karar vermişti.

Üniversite için South Bend’deki Notre Dame’a gitti ve 1969’da biyoloji lisansını tamamladı. İkinci sınıftayken Harvey Bender’in Drosophila laboratuvarında sinek yemi hazırlayarak çalışmaya başladı. Asıl dönüm noktası ise Kenyon Tweedel’in embriyoloji dersleri oldu. Canlı kurbağa embriyolarında bölünme ve gastrulasyon süreçlerini ilk kez gördüğünde heyecanlanmıştı. O anda aklına takılan soru şuydu: Gelişmekte olan embriyonun farklı bölgelerindeki hücreler neden farklı davranıyordu? Onları farklı kılan mekanizma neydi?

Lisansın son yıllarında Vietnam Savaşı karşıtı öğrenci hareketine katıldı, dilekçeler topladı, protestolara gitti ve vicdani retçi statüsü için başvurdu. Geleceği belirsiz olsa da lisansüstü eğitime devam etmeye karar verdi ve Yale’e kabul edildi.

Yale’de önce Donald Poulson’la çalıştı. Poulson, Drosophila embriyolojisinin temellerini atan isimlerden biriydi. Wieschaus onun sayesinde sineklerin de embriyosu olduğunu ve bu embriyoların omurgalı embriyolarına benzer muhteşem hücre hareketleri gösterdiğini gördü. İkinci yılında Walter Gehring’in laboratuvarına geçti. Gehring’in o dönemde tıp fakültesinde yeni kurduğu laboratuvarda embriyo kültürü tekniklerini öğrendi. İlk deneylerinde blastoderm evresindeki hücrelerin belirli organ disklerine mi yoksa segmentlere mi ayrıldığını anlamaya çalıştı. İzole hücreleri hayatta tutamadı ama normal hücrelerin davranışını incelediği kontrol deneyleri başarılı oldu ve tezinin temelini oluşturdu. X-ışını kaynaklı mitotik rekombinasyonla klonları işaretleyerek, blastoderm hücrelerinin disklerden ziyade segmentlere yönelik belirlendiğini gösterdi. 1974’te doktorasını tamamladı; tezi Yale’in John Spangler Nicholas Ödülü’ne layık görüldü.

Doktoradan sonra Zürih Üniversitesi’nde Rolf Nöthiger’in yanına gitti. Orada Trudi Schüpbach’la embriyonik epidermisin hücre soyunu incelerken tanıştı. Schüpbach daha sonra eşi ve üç kızının annesi olacaktı.

Sinek Genomunu Tarama

Christiane Nüsslein-Volhard’la ilk kez Basel’de karşılaştı. İkisi de Drosophila embriyolojisine ilgi duyuyordu. Wieschaus Zürih’teki çalışmalarının yanı sıra sık sık Basel’e gidiyor, birlikte bilim konuşuyor ve ortak deneyler planlıyordu. 1978’de ikisine de Heidelberg’deki Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nda (EMBL) grup liderliği teklif edildi. EMBL yeni kurulmuştu ve onlara geniş bir özgürlük alanı tanıyordu. Bu fırsatı değerlendirip sinek genomunu embriyonik gelişimi etkileyen mutasyonlar açısından doyurmak için büyük bir mutajenez taraması başlattılar.

Stratejileri basitti: Sinekleri kimyasal mutajenlere maruz bırakıp rastgele mutasyonlar oluşturuyor, sonra belirli genetik şemalarla çaprazlayarak embriyonik gelişimde anormalliklere yol açan mutasyonları buluyorlardı. Binlerce sinek ailesini ve embriyolarını mikroskop altında tek tek taramak gerekiyordu; o yıllarda otomatik sistemler yoktu, işin neredeyse tamamı elle yapılıyordu. Wieschaus bu dönemi kariyerinin en heyecan verici yılları olarak hatırlar. Neredeyse her gün yeni bir fenotip çıkıyor ve embriyonik gelişim hakkındaki eski varsayımları yeniden düşünmeye zorlanıyorlardı.

Sonuçlar 1980’de Nature‘da “Mutations Affecting Segment Number and Polarity in Drosophila” başlığıyla yayımlandı. Makale gelişim biyolojisinin seyrini değiştirdi. Yaklaşık 140 geni embriyonik segmentasyonu kontrol eden üç ana gruba ayırdılar:

• Gap genleri embriyonun kaba vücut planını belirliyordu. Mutasyonları büyük bölgelerde eksik segmentlere yol açıyordu.

• Pair-rule genleri embriyoyu daha küçük, tekrarlayan birimlere bölüyordu. Mutasyonları her iki segmentte bir kayıplara neden oluyordu.

• Segment-polarity genleri ise her segmentin içinde ön-arka yönelimi belirliyordu. Mutasyonları segmentlerin bir kısmının kaybolmasına veya ayna görüntüsü şeklinde çoğalmasına yol açıyordu.

Bu hiyerarşik model, hücrelerin nasıl iletişim kurduğunu ve giderek daha özelleştiğini anlamak için bir çerçeve sundu. Daha da önemlisi, hedgehog, wingless, patched gibi isimlerle anılan bu genlerin sadece sineğe özgü olmadığı anlaşıldı. Aynı genlerin omurgalılarda, hatta insanlarda da benzer işlevler gördüğü ortaya çıktı. Örneğin hedgehog sinyal yolundaki bozulmalar bazı cilt kanserleriyle ilişkilendirildi ve bugün bu yolu hedefleyen ilaçlar klinik kullanımda.

1995’te Edward B. Lewis ve Christiane Nüsslein-Volhard ile birlikte Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü aldı. Ödül, “erken embriyonik gelişimin genetik kontrolü konusundaki keşifleri” nedeniyle verildi. Aynı yıl Genetics Society of America Madalyası’nı da aldı. Daha sonra American Academy of Arts and Sciences, National Academy of Sciences ve American Philosophical Society üyelikleri, Keith R. Porter Dersi, Orden Pour le Mérite ve Yale’in Wilberforce Cross Madalyası gibi pek çok onur geldi.

Bugün Princeton Üniversitesi’nde Squibb Moleküler Biyoloji Profesörü ve Lewis-Sigler Integrative Genomics Enstitüsü’nde profesör olarak çalışıyor. Nobel’den sonra da araştırmalarına devam etti; özellikle gastrulasyon, hücreler arası etkileşimler ve hücre göçü gibi süreçler üzerinde duruyor.

Princeton’daki meslektaşları onu laboratuvarda, sinek stoklarının yanında, flanel gömleği ağartıcı lekeleriyle tanırlar. Hâlâ yeni bulgular hakkında coşkuyla konuşur, lisans öğrencisi gibi bir merakla çalışır. 1983’te Trudi Schüpbach’la evlendi. Schüpbach da Princeton’da moleküler biyoloji profesörüdür ve birlikte oogenez üzerine önemli çalışmalar yapmışlardır. Ingrid, Eleanor ve Laura adında üç kızları vardır. Wieschaus ailesiyle geçirdiği zamanın laboratuvarın yoğun temposuna karşı gerekli dengeyi sağladığını söyler.

Lisede ressam olmayı hayal eden bir gençten, gelişim biyolojisinin temel taşlarından birine dönüşen Wieschaus’un hikâyesi, merakın ve ısrarlı işbirliğinin neler başarabileceğini gösteren güzel bir örnektir.