Pek çoğumuz farenin bilimsel deneyler için kullanıldığını biliriz. Fakat manyak bilim adamlarının eline düşen tek hayvan sevimsiz fare değil malesef. Daha önce meyve sineğinin bilim alemindeki renkli kişiliğinden bahsetmiştim. En az fare ve meyve sineği kadar popüler diğer model organizmalar arasında sıçan, toprak solucanı, kurbağa, zebrabalığı, denizkestanesi, tavuk gibi hayvanlar var (bitkilere ve tek hücrelilere hiç girmiyorum bile).

Bazen makale okurken “peki ama kim akıl etmiş bu hayvanı kullanmayı” diye düşünürüm. Elbette pratikte pek çok sebepleri var, yukarıda saydığım herhangi bir organizmanın neden tercih sebebi olabileceğine ilişkin uzun uzun listeler yapılabilir. Kolay üremesi, yetiştirmenin ucuz olması, araştırma alanınıza göre uygulayacağınız teknikleri mümkün kılması,evrimsel açıdan insana daha yakın olması vs vs gibi. Ama beni şaşırtan şu: yani dünyada yüzbinlerce hayvan türü var kardeşim, neden zebrabalığı da, lepistes değil? Neden denizkestanesi de deniztavşanı değil?

Aslında buna kafayı takmama pek sayın “pençeli Afrika kurbağası” yani Latince ismiyle Xenopus laevis* sebep oldu. Şu an çalıştığım laboratuvarda model organizma olarak kullandığımız bu hayvan isminden de tahmin edebileceğiniz üzere, doğal ortamda sadece Afrika’da yaşıyor. Şimdi “Neden kurbağa?” sorusunu bir kenara atıp, “Neden Afrikalı kurbağa?”, “Afrikalı bir kurbağanın ABD’de, Avrupa’da işi ne?” diye düşünmez mi insan? Ne tip bir olaylar silsilesi gerçekleşti de bu hayvancağızı çimdiği sulardan aldınız buralara getirdiniz? Ben boş zamanlarımda düşünürüm böyle şeyleri.
Neyse ki yalnız değilim. Araştırdım, güzel makaleler buldum. Birileri merak etmekle kalmayıp didik didik etmiş bu işin tarihini, üşenmemiş makale bile yazmış. Ben de bilim tarihinin bu küçük öyküsünü Moleschino’mun yapraklarına kaydetmeye karar verdim:

X. laevis ilk kez 19. yüzyılın başında Fransız bir doğabilimcisi tarafından tanımlanmış. Tarih bilgim beni yamultuyorsa düzeltin, o dönemlerde Avrupalı’lar Afrika’yı sömürgeleştirmekteydiler. Kaynakların belirttiğine göre bilim insanları da bunu “farklı hayvan türlerini incelemek için” bir fırsat bilmiş, büyüteçlerini ve örnek kavanozlarını kuşanıp soluğu Afrika’da almışlar. Kibar bir Fransız’ın pençeli Afrika kurbağasıyla tanışması da böyle olmuş. 20. yüzyıla girerken Britanyalı bir zoolog laboratuvar ortamında ilk kez embriyo kültürü oluşturabildiğini rapor etmiş. O dönemler Avrupalı zoologlar Afrika’dan gelen bu türün daha çok doğa tarihini araştırmaya ve farklı anatomisini diğer ikiyaşamlılarla (amfibi) karşılaştırmaya ilgi göstermişler. İlerleyen yıllar, ne tipik bir kara kurbağası ne de su kurbağası olan bu hayvanın nasıl sınıflandırılacağı tartışmaları ile geçmiş. Bu süreçte X. laevis‘in kullanımı zoologlar dışında pek de yaygın değilmiş. Onu bir “bilim starı” yapan olaylar, kurbağanın Lancelot Hogben isimli Britanyalı bir fizyologun eline düşmesi ile patlak vermiş.

Hogben ile gelişen olaylara geçmeden önce X. laevis‘le ilgili anlatmam gereken birkaç şey var. Kurbağalar dış döllenme ile çoğalıyorlar, yani yumurtanın sperm tarafından döllenmesi dişinin vücudunun dışında gerçekleşiyor. Üreme döneminde erkek kurbağa dişiye sırtından sarılıp yapışkan elleri ile dişinin karnını ovuşturuyor. Böylece dişi uyarılıyor ve yumurtlarını suya bırakıyor. O esnada erkek kurbağa da sperm salıyor ve şanslı yumurtalar dölleniyor. Laboratuvar ortamında biz yumurta elde etmek işini erkekle dişinin ruh haline bırakmıyoruz. Dişinin yumurtlaması için bir gün önceden ona HCG (human chorionic gonatropin – insan korionik gonadotropin) hormonu enjekte ediyoruz. Bu hormon sayesinde dişinin yumurtaları olgunlaşıyor. Ertesi gün erkek kurbağa görevini üstenip dişiyi elimize alıyoruz, karnına masaj yapıp sıkıştırarak yumurtaları bırakmasını sağlıyoruz. Bu işlem için HCG’nin kullanılması da Hogben’e kadar uzanıyor.

Karşılaştımalı hormonbilim üzerinde çalışan Hogben, salgıladığı hormonlar arasında gonadotropinlerin de bulunduğu hipofiz bezinin kurbağaların deri rengi üzerindeki hormonal etkilerini araştırıyormuş. Hogben X. laevis‘e hamile kadınlardan alınan idrarı enjekte edince hayvanın yumurtladığını gözlemlemiş ve 1930 yılında bunu rapor etmiş. O zamanlar hamile kadınların idrarında HCG hormonu bulunduğu zaten biliniyormuş. Fakat hızlı sonuç veren kolay bir hamilelik testi henüz ortalarda yokmuş (yani hamile olup olmadığı bilinmeyen bir kadının idrarında HCG olduğunu hızlı ve kolay gösteren bir test bulunmamaktaymış). 1933 yılında ise Shapiro ve Zwarenstein isimli iki diğer bilim insanı, Hogben’den bağımsız bulduklarını iddia ederek X. laevis‘in hamilelik testi için kullanımına yönelik bir makaleyi Nature’da yayınlamışlar. (Bunun üzerine bu değerli bilim insanlarının çirkefleşip yıllar süren bir kavgaya gark olduklarına hiç girmiyorum. Sahalarda görmek istemediğimiz hareketler). Velhasılıkelam, sen Afrikalı kurbağa kalk taa oralardan, gel bu Avrupalılar hamile mi değil mi diye koştur.

İşte laboratuvar alemlerine girişi böyle olmuş X.laevis‘in. Artık her yerde rahatça bulunabildiği, nasıl yetiştirileceği, besleneceği konusunda bir bilgi birikimi oluştuğu için, işleri zaten saksıyı çalıştırmak olan bilim insanları “biz bu kurbağayı sadece hamilelik testi için kullanmayalım, deneyler için de kullanalım yahu” demişler. Bir ayda kendisinden binlerce yumurta elde edilebilen X.laevis sayesinde gelişim biyologları, her ilkbaharda doğadan hayvan örnekleri toplamak zorunda oldukları yıllık araştırma döngüsünü sonunda kırmayı başarmışlar. Gelişim biyolojisinin babalarından Spemann, 40 yıllık “baharda semender yavrusu toplama” ritüeline son verip o yıl ilkbaharın tadını çıkarmış.

Kurbağanın Güney Afrika sularından Kuzey Amerika ve Avrupa’nın laboratuvar tezgahlarına yolculuğu böyle. Daha ayrıntılı bilgi için Gurdon ve Hopwood’un makalesine buradan ulaşabilirsiniz.

*Xenopus laevis “zenopus leğvis” şeklinde okunuyor.

Not: İlk fotoğraf A. Murat Eren‘e ait. Diğer fotoğraflar için Google’a teşekkür ederim :)