DNA ONARIMINDA ÖNEMLİ BİR KEŞİF VE NOBELLİ BİR TÜRK
DNA'mız her gün ultraviyole ışınlar, serbest radikaller ve diğer kanserojen maddeler nedeniyle zarar görüyor. Buna benzer dış etmenlerin olmadığı durumlarda dahi DNA'mız bozulmayan bir yapıya sahip olmadığından hücrenin genomunda her gün değişiklikler meydana gelir ve bu süreç esnasında DNA kopyalanır. DNA'mızın kısa süre içinde tamamen bir kimyasal kaos ortamına dönüşmesine engel olan şey ise, sürekli olarak DNA'yı gözetleyerek hasarları tespit edip, onaran moleküler sistemler bütünüdür. İşte bu sebepten dolayı, DNA onarımı alanında yürüttükleri çalışmalarla 2015'te Tomas Lindahl ve Paul Modrich ile birlikte Nobel Kimya Ödülü'ne layık görülen Türk Profesör Aziz Sancar, söz konusu araştırmalar neticesinde morötesi ışınların DNA'ya verdiği hasarı ve vücudun bu hasarı tamir sürecini haritalandırdılar.
Üç bilim insanının ayrı ayrı yaptıkları ve onarım mekanizmasının farklı yönlerini ortaya koyan çalışmaları canlı hücrelerin çalışma sistemini daha iyi anlamamızı sağlıyor. Başta deri, meme ve kolon kanseri olmak üzere pek çok kanser, lösemi ve yaşlılığın temelinde DNA onarımının bozulması yatıyor. DNA da oluşan hasarlar giderilmediğinde hücreler mutasyon geçirerek kontrolsüz biçimde çoğalıyor. Bu nedenle onarım mekanizmasının nasıl çalıştığının anlaşılması ile gerekli ilaç çalışmalarının da yapılmasına olanak sağlıyor.
FOSİLLER ARACILIĞIYLA DİNOZORLARIN RENGİ KEŞFEDİLDİ
Birçok bilim-kurgu filmine konu olan dinozorlar, günümüzden yaklaşık 252-66 milyon yıl önce yaşamış canlılardı. Yaşadığımız yüzyılda her şeyi çok çabuk tüketsek de dinozorlara olan merak hiç tükenmedi. Bu dev hayvanlarla ilgili "ne yerlerdi, ne renklerdi, neden yok oldular, kaç türleri vardı, ne kadar büyüklerdi" gibi soruların ardı arkası kesilmiyor. Merak edilen bu sorulardan yola çıkan Yale Üniversitesi araştırma ekibinin yıllar süren çalışmasıyla 150 milyonyıl önce soyu tükenen bir tüylü dinozorun tüylerindeki renkler belirlendi.
Fosilde bulunan renk verici melanozomları inceleyen bilim ekibi, bedenin farklı yerlerindeki tüm renkleri ve ton farklarını tespit etti. İncelenen fosil, dört kanatlı tüylü bir dinozor türü olan Anchiornis Huxley'ye ait ve Jurasik dönemde Çin'de yaşamış. Gerçek renk skalası ilk kez simule edilebilen dinozorun gövdesi ağırlıkla gri renkte tüylerle kaplı, kırmızımsı kahverengi dik bir sorguca sahip, kol ve bacaklarındaysa beyaz tüyler var. Bugünkü Pullu Hamburg türü tavuğa aşırı derecede benzeyen tüy renk yapısı, karşıt gölgeleme ve kamuflaj kanıtlarına ve potansiyel hayvan hayatta kalma stratejilerine işaret ederek, tarih öncesi yaşam hakkında yeni bilgilerin ortaya çıkmasına yardımcı oluyor.
ROBOT ÇAĞININ KAPISI ARALANDI
Filmlerde ve kitaplarda robotların insanlara eşlik ettiğini, bizlerden üstün olabildiğini veya düşmanlık beslediğini gördük. Robotlar günümüzde her türlü iş görevini verimli ve doğru bir şekilde yerine getirme konusunda fazlasıyla yetenekli olsalar da, insanlar gibi düşünebilen makineler yapma konsepti, teknoloji şirketleri için her zaman bir hayal olmuştur. Ancak bu hayal Japon bilim insanlarının laboratuvarda çoğaltılan canlı beyin hücrelerini kullanarak, dünyanın ilk düşünen robotunu üretmeleriyle gerçeğe dönüştü.
Tokyo Üniversitesi araştırmacıları tarafından laboratuvarda büyütülen nöronlara sahip olan bu robot, hücreler elektrikle uyarıldığında, küçük bir labirentte başarılı bir şekilde dolaşabiliyor. Yapay zekâ ile de desteklenen robot, algoritması yanlış karar verdiğinde beyin hücreleri tarafından uyarılıyor. İnsan gibi düşünen ve iradesi bulunan bu makineler için robot çağının kapısını araladı diyebiliriz.
MARS'TA SU BULUNDU
Bir yerde yaşamın olup olmadığın en temel belirtisi olan su, gezegenler araştırılırken şüphesiz ilk başta bakılan değerlerden biri. Ancak gezegenler içerisinde sadece Dünya suya sahip bir gezegen olarak biliniyor. 2021 yılından beri Kızıl Gezegen üzerinde dolaşıp Mars yüzeyini inceleyen NASA'nın uzay aracı Perseverance sayesinde elde edilen veriler doğrultusunda eski bir göl olduğuna inanılan Jezero Krateri'nin bir dönem gerçekten su ile dolu bir göl olduğu doğrulandı. Perseverance'ın çekmiş olduğu fotoğrafların değerlendirilmesi sonucunda o bölgede şiddetli bir sel yaşandığı da ortaya çıktı. NASA'nın, Mars'ta su olduğunu kanıtlaması insanlık tarihinin bugüne kadarki en derin keşiflerinden biri olarak tarihe geçti.
İNSAN GENOM HARİTASI ÇÖZÜMLENDİ
İnsanların genlerini çözümlemeyi amaçlayan İnsan Genomu Projesi, 1990 yılında başlamıştı. Çok sayıda bilim insanının yer aldığı proje kapsamında üç milyardan fazla nükleotid çiftinin yer aldığı dizilimin haritalanması amaçlanıyordu. 2003 yılında teknolojik yetersizlik sebebiyle sonlandırılan projede gen haritasının yaklaşık yüzde 8'i bir sır olarak kalmıştı. 2022 yılında, ise haritada eksik kalan bu kısım da tamamlandı ve insan genomunun tamamı çözümlenmiş oldu. Bilim adamlarının genomun tam haritasına ulaşılmasıyla kişilerin DNA'sındaki tüm varyantların tespiti, aynı zamanda yaşlanma, kanser ve kalp rahatsızlığı gibi genetik hastalıkların tedavisi konusunda devam eden birçok araştırmaya ışık tutması bekleniyor.
YAPAY ZEKÂ TEKNOLOJİSİ VE CHATGPT FIRTINASI
Son dönemin en çok konuşulan uygulamalarından biri olan ChatGPT; OpenAI tarafından geliştirilmiş karşılıklı sohbet edebileceğiniz bir yapay zekâ teknolojisi. İlk duyduğumuzda bugüne dek birçok alanda milyonlarca kez deneyimlediğimiz otomatik yanıtlar veren chatbot'lardan çok da farklı görünmeyen ChatGPT'nin verdiği yanıtlar fazlasıyla gerçekçi olması sebebiyle diğerlerinden ayrılıyor. Bu chatbot, NLP (doğal dil işleme) tekniklerini kullanarak internet üzerinden öğrendiği bilgileri derleyip tatmin edici cevaplar sunuyor. Sohbet robotu bilgileri internet üzerinden derlediği için zaman zaman yanlış bilgiler de verebiliyor. Kullanıcılar bu bot ile birlikte özelleştirilmiş özgeçmiş yazabilir, fizik teorileri gibi zor ve karmaşık konuları 5 yaşındaki bir çocuğa anlatır gibi anlatmasını isteyebilir, zor matematik problemlerini adım adım çözebilir, şiir, hikâye, hatta senaryo yazdırabilirler. Ya da herhangi konuda tavsiye isteyebilir, onun yardımıyla yabancı dilde konuşmalar yaparak dil becerilerini geliştirebilirler.
BEYİN TARAFINDAN KONTROL EDİLEBİLEN ROBOTİK UZUVLAR
Gelişen teknolojiyle beraber Minnesota Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yapay zekâ ve makine öğrenimini kullanarak zihin ile kontrol edilen yeni bir robotik el geliştirdiler. Geleneksel protez uzuvların çoğu, bir tel ve koşum sistemi kullanılarak omuzlar veya göğüs tarafından kontrol ediliyor ya da kişinin protezin üzerindeki doğal uzvundaki küçük kas hareketlerini algılamak için sensörler kullanıyor. Kullanımı amputeler tarafından zor olan bu sisteme karşın robotik kol, insanın merkezi sinir sistemi ve yapay zekâ ile birleştiğinde, beyin uyarılarını algılayıp deşifre edebiliyor ve yalnızca düşünceleriyle hareket ettirebilmeye olanak sağlıyor.
Araştırmacılara göre, gelecekte robotik eller akıllı cihazlara uzaktan bağlanarak insanların zihin yoluyla cihazları kontrol etmesiyle birlikte herkesin kullanabileceği bir ürün haline gelecek. Bu durum sebzeleri doğrarken çorbayı karıştırabilmek için fazladan bir kolu olsun isteyenler ya da birçok tabağı aynı anda taşıyan garsonlar için de yararlı olacağa benziyor.
EVREN İLE İLGİLİ BÜYÜK SIR ORTAYA ÇIKTI
14 milyar yıl önce evrenin doğumuna yol açtığına inanılan Büyük Patlama (Big Bang) fikrine göre patlamanın saniyenin milyonda biri kadar sonrasında ilk parçacıklar da etrafa saçıldı. Bu ilk çıkan parçacıkların bir kütlesi yoktu ve saf enerjiliydi. Fakat bilinen başka bir gerçeğe göre de evrende var olan her şeyin bir kütlesi vardır. Bu bağlamda Peter Higgs, 'Tanrı parçacığı" da denilen Higgs Bozonu teorisinde temel parçacıkların, her yerde mevcut olan bir alan ile süreklim etkileşimleri sonucu kütle kazandıklarını öne sürdü.
Bu düşünce ile İsviçre'nin CERN laboratuvarında deneyler başlatıldı. Araştırma merkezinde şiddetli parçacık çarpışmalarına yol açarak Büyük Patlama sırasında var olanlara yakın koşullar oluşturuldu. Bu çalışmalar sonucunda, 2012'de evrenin oluşumu hakkındaki en büyük sırlardan biri olduğu kabul edilen atom altı parçacık Higgs Bozonu'nun varlığı kesin olarak tespit edildi.
EİNSTEİN YİNE HAKLI ÇIKTI
Uzun yıllardır fizikçilerin aklını meşgul eden ve Einstein'ın genel görelilik teorisinin bir sonucu olarak, varlıklarını kuramsal olarak öngördüğü kütle çekim dalgaları, 108 yıl sonra doğrudan gözlemlendi. Einstein'a göre uzay kütle-çekim dalgaları ile doluydu, ancak bu dalgaların varlığını saptamak imkânsızdı. Çünkü bu dalgalar Dünya'ya ulaştığında çok zayıf ve çok kısa süreliydiler. Dolayısıyla o günün teknolojisine göre saptanmaları çok zordu.
Gelişen teknolojiyle birlikte LIGO laboratuvarında şimdiye kadar insanlığın geliştirdiği en hassas ölçüm tekniğiyle birlikte 2015 yılında iki karadeliğin oluşturduğu kütle çekim dalgaları gözlemlendi ve 2017 Nobel Fizik Ödülü bu tarihi keşfe verildi. Keşfin temelinde 1,3 milyar ışık yılı uzaklıktaki 29 ve 36 Güneş kütlesinde iki karadeliğin birleşmesi yatıyor. Bu birleşme sonucunda 62 Güneş kütleli karadelik oluşurken üç Güneş kütlesindeki bir cismin oluşturduğu kütle çekimsel dalgaların doğmasına neden oldu. Bilim insanları bu keşfin büyük patlamayı, kara delikleri ve evreni daha iyi anlamamızı sağlayan yeni bir yol oluşturduğunu belirtiyor.
YAPAY ZEKÂ İLE İNSAN VÜCUDUNDAKİ PROTEİNLERİN YAPISI ÇÖZÜLDÜ
Google'ın yapay zekâ şirketi DeepMind, AlphaFold adlı yapay zekâ sayesinde, biyolojide devrim yaratacak bir gelişmeye imza attı. Bu çalışmada proteinlerin yapısını tahmin etmek için amino asit dizilerini ve bu dizelerin etkileşimleri analiz edildi. Vücudumuzdaki bütün hücreler ve dokular proteinlerden oluşuyor ve yaşamımızdaki her şey bu proteinlere bağlı. 2020'nin sonlarına doğru katlanmış proteinlerin yapısını tahmin edebilen bir yöntem bulduğunu bildiren yapay zekâ, 2022'de ise 200 milyondan fazla proteinin 3D yapılarının yer aldığı açık kaynaklı bir veritabanı yayınlandı. Bu proteinlerin neredeyse tamamı dünya çapında tanınan protein araştırmaları deposu UniProt'ta kataloglanmış durumda ve şimdiden birçok alanda bilim insanları araştırmalarını ilerletmek için bu depoyu kullanıyor. Ayrıca veritabanın, hastalık tedavileri, aşılar, antibiyotik direnci, gıda güvenliği ve hatta plastik kirliliği gibi konular için çalışmalara yeni bir kaynak sunması bekleniyor.
NANO-BOYUTLU MİKROSKOP GELİŞTİRİLDİ
On yedinci yüzyılda bilim insanları ilk defa canlı organizmaları ışık mikroskopu altında incelediğinde yeni bir dünya açılmıştı. Bu mikrobiyolojinin doğuş anıydı ve o zamandan beri ışık mikroskopu bilimin en önemli araçlardan biri olageldi. Işık mikroskopu 200 nanometrenin (saç telinin 500'de 1'i) altındaki cisimleri gösteremez. Daha küçük cisimleri görmek içinse bilim adamları elektron mikroskobu kullanır. Ancak bu mikroskobun birtakım
sorunları bulunuyor, örneğin elektron mikroskobu ile sadece ölü hareketsiz cisimler gözlemlenebilir. Bir ışık mikroskopunun 0,2 mikrometreden daha yüksek bir çözünürlüğe sahip olamayacağı yönündeki bilimsel olarak kabul edilmiş kısıtlılık da var.
Bu sorunu aşma amacıyla Stefan Hell ve Eric Betzig ile William Moerner ışık mikroskobunun 200 kat daha küçük cisimleri görmesini sağlayan metotlar geliştirdiler ve 2014 Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldüler. Bu gelişmeler ışığında bilim adamları artık moleküllerin flüoresansını biyoloji ve tıpta birçok önemli gözlem için kullanmaya başladılar. Bunların içinde Parkinson, Alzheimer, Huntington hastalıklarında proteinlerin takip edilebilmesine kadar bir sürü uygulama alanı var.
