HIV virüsünün muazzam boyutlardaki mutasyon oranları evrimcilere bu virüsü araştırarak elde etmek istedikleri fantazisel bilgilere ulaşma umudu oldu ( tabiki onların zihninde) ancak pek çok detaylı inceleme ve araştırmada olduğu gibi HIV virusude evrimcilere inandıkları turden bir degisimin dogada olmadigini göstermiştir. Discovery Enstituden Winston Ewert kısa ancak oldukça bilgilendirici bir yazı düzenlemiş. Asagiya çevirisini bırakıyorum.

Eyyûb’u da hatırla. Hani o Rabbine: “Hastalanıp sıkıntıya düştüm. Sen ise merhametlilerin en merhametlisisin!” diye yalvarmıştı. Enbiya 83

Christoph Adami’nin HIV Evrimi Analizi Gerçekten Bilgi Artışı mı Gösteriyor?

Bir süredir Christoph Adami’nin The Evolution of Biological Information (Biyolojik Bilginin Evrimi) adlı kitabını inceliyorum. Daha önce kitabında kullandığı bilgi tanımını, Maxwell’in Cini’ne yaptığı göndermeleri ve soy hattı boyunca bilginin arttığını göstermeye yönelik girişimlerini eleştirmiştim. Bu yazıda ise, antiviral ilaçlara karşı HIV’in evrimini nasıl analiz ettiğine odaklanacağım.

Kitabın 3.3 numaralı bölümü “HIV Evriminde Bilgi Kaybı ve Bilgi Kazanımı” başlığını taşımaktadır.

Adami’nin anlattığı senaryoya göre süreç iki aşamadan oluşmaktadır. İlk olarak, HIV’in proteaz enzimini hedef alan bir inhibitörün kullanılmaya başlanması, genomdaki bilginin azalmasına yol açmaktadır. Adami’nin modelinde genom, çevre hakkında bilgi taşımaktadır. Çevre değiştiğinde, örneğin proteaz inhibitörü devreye girdiğinde, genomdaki mevcut bilgi artık çevreyi doğru yansıtmadığı için bilgi niteliğini kaybetmektedir. Bu nedenle genomdaki bilgi miktarı azalmaktadır.

İkinci aşamada ise HIV, proteaz inhibitörüne uyum sağladıkça çevre hakkında yeniden bilgi biriktirmektedir. Başka bir ifadeyle, genom artık çevrede bir inhibitör bulunduğunu “öğrenmiş” olmaktadır.

HIV Genomlarının Analizi

Adami bu görüşünü HIV genomlarını analiz ederek desteklemeye çalışmaktadır.

İlk olarak, proteaz inhibitörü tedavisi gören hastalardan alınan HIV genomlarında entropinin arttığını, dolayısıyla kendi bilgi tanımına göre bilgi miktarının azaldığını göstermektedir.

İkinci olarak ise, tedavi gören HIV popülasyonlarında zamanla “küçük ama sürekli bir bilgi artışı” meydana geldiğini ileri sürmektedir.

Ancak bu açıklamanın önemli bir sorunu bulunmaktadır.

Tedavi gören kişiler birbirinden bağımsız bir HIV popülasyonu oluşturmamaktadır. Aksine, bu kişiler büyük ölçüde vahşi tip (wild type) HIV ile yeni enfekte olmuş bireylerden oluşan sürekli bir akışı temsil etmektedir.

Dolayısıyla kullanılan veriler, HIV’in yıllar boyunca inhibitöre karşı nasıl evrimleştiğini ölçmemektedir. Aslında ölçülen şey, HIV’in yıllar içinde değişen tedavi protokollerine nasıl tepki verdiğidir.

Aynı Argümanda İki Farklı Ölçüm Yöntemi

Bunun yanında Adami, argümanının iki bölümünü farklı yöntemlerle değerlendirmektedir.

Kitabın büyük bölümünde, dizideki her pozisyonun diğerlerinden bağımsız olduğu varsayımını kullanmaktadır. Bu varsayım tam olarak doğru değildir ancak dizi entropisinin yaklaşık olarak hesaplanmasına olanak sağlamaktadır.

Bu yöntemle, proteaz inhibitörüne maruz kalan HIV dizilerinde entropinin arttığını ve buna bağlı olarak bilginin azaldığını göstermektedir.

Beklediği Sonuçları Elde Edemedi

Ancak aynı yöntemi zaman içerisindeki bilgi değişimini incelemek için kullandığında beklediği sonuçlarla karşılaşmamıştır.

Bilginin zamanla arttığını göstermek yerine, hesaplamalar bilgi miktarında azalma olduğunu ortaya koymuştur.

Bu durumda Adami, kullandığı yaklaşık hesaplama yöntemini yetersiz bularak daha gelişmiş bir yönteme geçmiştir.

Yeni yaklaşımında, iki farklı genom bölgesi arasında görülen ikili bağımlılıkları (pairwise dependency) hesaba katan ek bir terim kullanmıştır. Böylece dizi entropisini ve dolayısıyla bilgi miktarını daha doğru hesaplamayı amaçlamıştır.

Ancak burada açık bir sorun bulunmaktadır.

Adami 76 genom pozisyonunu incelemektedir. Bu durumda teorik olarak elde edilebilecek en yüksek bilgi miktarı 76 merolmalıdır. (Burada “mer”, tek bir pozisyonun taşıyabileceği en yüksek bilgi miktarını ifade etmektedir.)

Buna rağmen, grafiklerinde toplam bilgi miktarı bir istisna dışında yaklaşık 74 mer ile 80 mer arasında değişmektedir.

Bu hesaplamaya göre bazı diziler teorik maksimum bilgi kapasitesinin üzerine çıkmaktadır.

Bu ise mümkün değildir.

 

 

Üst Düzey Korelasyonların Göz Ardı Edilmesi

Sorunu anlamak için üç genom pozisyonunun birbiriyle ilişkili olduğunu düşünelim.

İlk pozisyon ikinciyle, ikinci üçüncüyle ve üçüncü de birinciyle ilişkilidir.

Adami’nin yöntemi bu ilişkilerin tamamını ayrı ayrı toplamakta, ancak bunların birbirinden bağımsız olmadığını dikkate almamaktadır.

Bu nedenle aynı bilgi birden fazla kez sayılmakta ve hesaplamada fazla sayım (overcounting) ortaya çıkmaktadır.

Asıl problem, yöntemin daha yüksek düzeyli korelasyonları dikkate almamasıdır.

Adami de güvenilir biçimde hesaplama yapabilecek yeterli veriye sahip olmadığını kabul etmekte ve bunun yerine “bu katkının küçük olduğunu ummak zorundayız” demektedir.

Ancak bunun küçük olacağını düşünmek için güçlü bir neden bulunmamaktadır.

Direnç gelişimi sırasında direnç sağlayan mutasyonlar çoğu zaman zararlı etkilere de sahiptir. Bu zararların başka mutasyonlarla telafi edilmesi gerekir.

Üstelik bu telafiyi sağlayabilecek birçok farklı mutasyon bulunmaktadır.

Bu durum genomun çok sayıda bölgesi arasında karmaşık korelasyonların oluşmasına neden olmaktadır.

Sonuç

Adami’nin elde ettiği sonuçların gerçekte gösterdiği şey şudur:

HIV, proteaz inhibitörlerine maruz bırakıldığında dizi çeşitliliği artmaktadır.

Virüs, proteaz inhibitörünün etkisinden kaçabilmek için birçok farklı yol deneyebilmektedir. Bunun sonucu olarak virüs popülasyonu daha çeşitli hâle gelmektedir.

HIV ile mücadelede geliştirilen yeni yaklaşımlar arttıkça bu çeşitlilik de artmaktadır.

Dolayısıyla Adami’nin ortaya koyduğu senaryo tutarlı görünmemektedir. Çünkü analiz ettiği şey evrimsel ilerleme değil, HIV’e karşı geliştirilen tedavi yöntemlerinin zaman içinde değişmesidir.

Ayrıca bilgi içeriğini hesaplamak için kullandığı yöntem, argümanının iki bölümünde farklılık göstermektedir.

İkinci yöntemi ise hatalıdır ve teorik olarak mümkün olmayan sonuçlar üretmektedir.

Sonuç olarak elde edilen veriler yalnızca şunu göstermektedir:

Proteaz inhibitörlerinin etkisi altında HIV’in dizi çeşitliliği artmaktadır ve bunun nedeni, direnç geliştirebilmek için kullanılabilecek çok sayıdaki farklı mutasyon yoludur.