TEK YUMURTA İKİZLERİ GERÇEKTEN ‘İKİZ’ Mİ?

Genetik alanında yapılan, özellikle de çevresel faktörlerin ve genetik kodun birbirlerini nasıl etkilediği ve birlikte kişinin hayatını nasıl şekillendirdiği üzerine yapılan araştırmalarda birçok kez tek yumurta ikizlerinden gelen verilerden yararlanılmıştır. Ancak bu çalışmalarda sahip oldukları öneme rağmen, bu kişilerin genomik farklılıkları hakkında çok fazla bilinmeyen nokta bulunmaktadır. Johnsson v.d., Ocak 2021 Nature Genetics’te yayımlanan makaleleriyle bu duruma daha yakından bakmayı ve bilinmeden varsayılan noktaları aydınlatmayı amaçlamıştır. Bu ayki yazımda, onların çalışmalarından ve bu araştırma üzerine yapılan başka incelemelerden, röportajlardan yola çıkarak monozigot ikizlerin belki de yeni fark edilmiş olan genetik farklılıklarına dair birkaç bilgi paylaşmayı amaçlıyorum.

Monozigot ikizlerin tüm genetik materyal açısından da ‘ikiz’ oldukları algısına rağmen aslında bu bireyler DNA’larında farklılıklar taşıyabilmektedir. Bu farklılıklar, bazen zigot aşaması sonrasında yaşanan mekanizmalarla açıklanabilmektedir (Kratz vd., 2014). Ancak tek yumurta ikizleri arasında bulunan ortalama genetik farklılık sayısı, bu farklılıklara yol açan mutasyon tipi ve zamanlamaları hala tam olarak bilinmemektedir (Jonsson vd., 2021). deCODE şirketinde bu araştırmayı yürüten bilim insanları; bu genetik farklılıkları daha iyi anlayabilmek, inceleyebilmek için çalışmışlar ve ikizlerin anne karnında birkaç varyasyon elde ettiklerini dolayısıyla doğum sırasında bile birbirlerinden genetik olarak farklı olduklarını bildirmişlerdir (Offord, 2021). İncelenen 381 tek yumurta ikizi çifti arasında 38’i genetik olarak birbirlerinin tıpatıp aynısı olsalar da ikizlerden çoğu -muhtemelen gelişim döneminin erken evrelerinde ortaya çıkan- farklılıklara sahiptir (Saey, 2021). Bu mutasyonları, oluştukları zaman dilimini ve ne ifade ettiklerini anlayabilmek için araştırma grubu birçok dalı ve aşaması bulunan bir genetik dizileme sürecini izlemiştir. Çalışmada yer alan bilim insanlarından Kári Stefánsson, gözlemledikleri ilgi çekici bir durumdan daha bahsetmiştir. Analizlere göre bazı durumlarda ikizlerden biri bir mutasyonu her hücresinde taşırken diğeri hiçbir hücresinde bulundurmayabilir. Aynı bağlamda ikizlerden biri hücrelerinin sadece bir kısmında belli bir mutasyona sahip olan hücreler bulundururken diğerinin tüm hücrelerinde bu mutasyon gözlemlenebilmektedir. Stefánsson ve takım arkadaşlarının ortaya koyduğu bulgu, ilk defa bu şekilde gösterilebilmiştir (Offord, 2021). 

Peki bu bulgular genel olarak ne ifade ediyor olabilir? Yakın zamana kadar tek yumurta ikizleri arasındaki genetik farklılıkların çevresel faktörlerden kaynaklandığı düşünülmekteydi. Ancak bu araştırmadaki gibi çıktılar ile yavaş yavaş görüyoruz ki aslında bu kişiler arasında anne karnından beri var olan farklılıklar bulunabilmektedir. Jonsson v.d.’nin çalışmasından önce gerçekleştirilmiş bir başka şaşırtıcı sonuçlar ortaya koyan çalışma da Carl Bruder tarafından yürütülmüştür. Burada 19 tek yumurta ikizi çiftinin genomlarını inceleyen araştırma ekibi, kromozomların bazı noktalarında ikizlerin farklı dizilere sahip olduğunu gözlemlemiştir. Bu farklılıkların en ilginçlerinden biri, ikizlerden birinde lösemi riskini artırdığı düşünülen genlerden biri görülmüşken ve bu kişi gerçekten de lösemi hastasıyken diğer ikizin bu durumdan etkilenmemiş olmasıdır (Casselman, 2008). 

Yazının başında da belirttiğim gibi ikizlerden elde edilen genetik veriler şimdiye kadar yürütülen ve literatüre geçen birçok araştırmada önemli bir rol oynamıştır. Stefánsson, The Scientist dergisi ile yaptığı röportajda araştırma grubunun ortaya koyduğu bulguların diğer araştırmalardaki bakış açılarını nasıl etkileyebileceğinden de bahsetmiştir. Şimdiye kadar tek yumurta ikizlerindeki farklılıkları araştıran birçok çalışma, bu bireylerin farklı ortamda yetişmelerini ve normalde genetik olarak birbirlerinin kopyası olduklarını temel alarak hareket etmiş, dolayısıyla da kişilerin fenotiplerinde veya bazı hastalıklara yatkınlıklarında gözlemlenen farklılıkların bu ortam değişikliğinden kaynaklandığı düşünülmüştür. Ancak bu konuda yapılan detaylı araştırmaların da yavaş yavaş ortaya çıkardığı gibi artık böyle olduğu doğrudan varsayılamamaktadır. 

Genetik alanı altındaki birçok konu gibi aslında doğru olmadığı yavaş yavaş anlaşılan varsayımlar da hala araştırılmakta ve her geçen gün daha fazla detay ortaya çıkmaktadır. Eğer bu konuda daha fazla bilgi almak isterseniz kaynakçamın altında derlediğim makale listesine de göz atabilirsiniz. 

Kaynakça

Casselman, A. (2008, Nisan 3). Identical Twins’ Genes Are Not Identical. Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/identical-twins-genes-are-not-identical/

Jonsson, H., Magnusdottir, E., Eggertsson, H. P., Stefansson, O. A., Arnadottir, G. A., Eiriksson, O., Zink, F., Helgason, E. A., Jonsdottir, I., Gylfason, A., Jonasdottir, A., Jonasdottir, A., Beyter, D., Steingrimsdottir, T., Norddahl, G. L., Magnusson, O. Th., Masson, G., Halldorsson, B. V., Thorsteinsdottir, U., … Stefansson, K. (2021). Differences between germline genomes of monozygotic twins. Nature Genetics, 53(1), 27-34. https://doi.org/10.1038/s41588-020-00755-1

Kratz, C. P., Edelman, D. C., Wang, Y., Meltzer, P. S., & Greene, M. H. (2014). Genetic and epigenetic analysis of monozygotic twins discordant for testicular cancer. International Journal of Molecular Epidemiology and Genetics, 5(3), 135-139.

Offord, C. (2021, Ocak 7). Identical Twins Accumulate Genetic Differences in the Womb. The Scientist Magazine®. https://www.the-scientist.com/news-opinion/identical-twins-accumulate-genetic-differences-in-the-womb-68324

Saey, T. H. (2021, Ocak 7). Some identical twins don’t have identical DNA. Science News. https://www.sciencenews.org/article/some-identical-twins-dont-have-identical-dna-genetics

Ekstra Okumalar 

1. Van Dongen, J., Slagboom, P. E., Draisma, H. H. M., Martin, N. G. & Boomsma, D. I. The continuing value of twin studies in the omics era. Nat. Rev. Genet. 13, 640–653 (2012). 
2. Ehli, E. A. et al. De novo and inherited CNVs in MZ twin pairs selected for discordance and concordance on attention problems. Eur. J. Hum. Genet. 20, 1037–1043 (2012). 
3. Baranzini, S. E. et al. Genome, epigenome and RNA sequences of monozygotic twins discordant for multiple sclerosis. Nature 464, 1351–1356 (2010). 
4. Dal, G. M. et al. Early postzygotic mutations contribute to de novo variation in a healthy monozygotic twin pair. J. Med. Genet. 51, 455–459 (2014).