Hücrelerin İçindeki Sessiz Bilgisayar: DNA Gerçekten Bir Turing Makinesi mi?

Bir hücrenin içine bakmak, minyatür bir fabrikanın kapısından içeri girmek gibidir; ama bu fabrika çekiçle değil, sembollerle çalışır. DNA dediğimiz çift sarmal, çoğu zaman romantik bir yaşam şifresi olarak anlatılır. Oysa daha serinkanlı bakarsak karşımızda dört harfli bir alfabe vardır: A, T, G ve C. Bu harfler sıralanır, okunur, kopyalanır, kesilir, onarılır, bazen de yanlış yazılır. Yani biyoloji, bir noktadan sonra kimya olmaktan çıkmaz; fakat kimyanın üstünde tuhaf bir bilgi işlem katmanı belirir.

Turing makinesi, teorik bilgisayar biliminin en yalın ama en güçlü hayaletidir. Sonsuz bir şerit, bu şerit üzerinde semboller, sembolleri okuyup yazan bir kafa ve hangi durumda ne yapılacağını söyleyen kurallar. Şimdi bu soyut makineyi hücreye yaklaştıralım. DNA şerit, enzimler okuma-yazma kafası, gen düzenleyici ağlar ise geçiş kuralları gibi davranır. Ribozomlar, RNA mesajlarını okuyarak aminoasit dizileri üretir; sanki biyolojik bir derleyici, nükleotid kodunu protein programlarına çevirir.

Elbette dikkatli olmak gerekir: DNA, masaüstünüzdeki işlemci gibi çalışmaz. Hücrede saat darbeleri yoktur, komutlar düzgün satırlar halinde ilerlemez, hatalar yalnızca çökme üretmez; bazen türlerin kaderini değiştirir. Turing makinesi kesinlik arar, biyoloji ise olasılıklarla dans eder. Bir genin ifade edilip edilmemesi, yalnızca dizisine değil; çevreye, epigenetik işaretlere, protein yoğunluklarına, hatta hücrenin geçmişine bağlıdır. Bu yüzden DNA için hesaplama demek, onu basit bir bilgisayara indirgemek değil, yaşamın bilgi işleme tarzını ciddiye almaktır.

Kod, Makine ve Gürültü

İnsan genetiğini hesaplama mekanizması olarak okumak, bedenin bir program olduğu fikrini kışkırtır. Ama burada program sabit değildir. Kendi kendini yamayan, bazı modüllerini susturan, bazılarını beklenmedik anlarda açan, gürültüden anlam çıkaran bir program düşünün. Gelişim biyolojisinde tek bir döllenmiş hücreden sinir, kas, deri ve kemik hücrelerinin doğması, aynı kodun farklı bağlamlarda farklı çıktılar üretmesidir. Bu, yazılım dünyasında aynı kaynak kodun farklı derleyiciler ve çalışma ortamları altında farklı davranmasına benzer; fakat çok daha ıslak, kırılgan ve yaratıcıdır.

Turing açısından sorulacak esas soru şudur: DNA evrensel bir hesaplama sistemi midir? Teorik olarak biyokimyasal reaksiyon ağlarının karmaşık hesaplamalar yapabildiğini biliyoruz. DNA bilgisayarları belirli problemleri moleküllerin paralel çalışmasıyla çözmeye çalışır. CRISPR gibi teknolojiler ise artık kodu yalnızca okumadığımızı, düzenlediğimizi gösterir. Burada bilimkurgu kapıya dayanır: Eğer genetik kod hesaplanabilir ve değiştirilebilir bir metinse, insan bedeni bir tür biyolojik yazılım platformu mudur? Cevap hem evet hem hayırdır. Evet, çünkü genetik bilgi sembolik, kopyalanabilir ve işlenebilir. Hayır, çünkü insan yalnızca genomundan ibaret değildir.

Bu ayrım hayati önemdedir. Genetik determinizm, yani bütün kaderimizin DNA harflerinde yazılı olduğu düşüncesi, cazip ama eksik bir masaldır. Genler olanak alanları açar; çevre, deneyim, beslenme, stres, kültür ve rastlantı bu alanlarda yollar çizer. Bir melodinin notaları DNA ise, performans organizmanın yaşamıdır. Aynı nota dizisi, başka bir piyanistin elinde başka bir ruh kazanabilir. Hücre de böyle çalışır: Okur, yorumlar, düzeltir, bazen doğaçlar.

DNA’yı Turing makinesi olarak düşünmek en çok şu nedenle değerlidir: Yaşamı mistik sislerden çıkarıp işlenebilir bilgi kavramıyla buluşturur. Fakat aynı zamanda bilgisayar metaforunun sınırlarını da gösterir. Canlılık, yalnızca hesaplama değil; enerji akışı, madde dönüşümü, hata toleransı, tarih ve bağlamdır. Hücrenin makinesi soğuk metalden değil, titreşen moleküllerden yapılmıştır. Bu makinenin çıktısı ise ekranda beliren bir sonuç değil; nefes alan, acıkan, seven, korkan, düşünen insandır. Belki de en kışkırtıcı fikir şudur: Bizler DNA tarafından yazılmış programlar değiliz; DNA ile birlikte sürekli yeniden çalışan, kendini yorumlayan ve bazen kendi koduna karşı bile sürprizler üreten canlı algoritmalarız.

Bir yanıt yazın

Ad ve E-posta zorunlu değildir.