Genetik Soy Kütüğünü Öğrenmek Mümkün!

Yaklaşık bir akıllı telefon fiyatına tüm DNA’nızı sıralamanın artık mümkün olduğunu biliyor muydunuz? Bu, benzersiz genetik yapınızı ortaya çıkaracak ve kendinizle dünyadaki diğer insanlar arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları genetik düzeyde çözmek için kullanılabilen bir yöntemdir.

Ama bu farklılıklar, benzerlikler bize ne anlatıyor? İşte bunu açıklamak için Oxford Üniversitesi, Harvard Üniversitesi ve Viyana Üniversitesi’nden bilim insanları bir araya gelerek bir çalışma başlatıyorlar.

Son yirmi yılda, insan genetiği araştırmalarında, tarih öncesi binlerce insan da dahil olmak üzere yüz binlerce birey için genomik veriler üreten olağanüstü ilerlemeler görüldü. Bu, dünyadaki bireylerin birbirleriyle nasıl ilişkili olduğuna dair eksiksiz bir harita üretmek için insan genetik çeşitliliğinin kökenlerini izlemenin heyecan verici olasılığını artırıyor.

Şimdiye kadar, bu vizyonun önündeki ana zorluklar, birçok farklı veri tabanından gelen genom dizilerini birleştirmenin bir yolunu bulmak ve bu boyuttaki verileri işlemek için algoritmalar geliştirmekti.

Bununla birlikte, bugün araştırmacılar yeni bir yöntem ile, birden fazla kaynaktan gelen verileri kolayca birleştirebilir ve milyonlarca genom dizisini barındıracak şekilde ölçekleyebilecek bir algoritma geliştirdiler.

Evrimsel bir genetikçi olan ve baş yazarlardan biri olan Dr Yan Wong şöyle açıkladı: “Temelde büyük bir aile ağacı oluşturduk, tüm insanlık için mümkün olduğu kadar tam olarak tüm varyasyonları yaratan tarihi modelleyen bir şecere. Bu soy kütük, her insanın genetik dizisinin genomun tüm noktaları boyunca birbirleriyle nasıl ilişkili olduğunu görmemizi sağlar.”

Harvard Broad Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı olan diğer baş yazar Dr Anthony Wilder Wohns da şunları söyledi: ‘Esasen, atalarımızın genomlarını yeniden yapılandırıyoruz ve onları kullanıyoruz. “ağaç dizisi” dediğimiz bir dizi bağlantılı evrimsel ağaç oluşturmak için. Daha sonra bu ataların ne zaman ve nerede yaşadığını tahmin edebiliriz. Yaklaşımımızın gücü, temel alınan veriler hakkında çok az varsayımda bulunması ve hem modern hem de eski DNA örneklerini de içerebilmesidir.’

Soy ağacı oluşturmak için eski ve modern insanlardan gelen DNA analiz ediliyor.

Bu yaklaşımı temel alarak, farklı zamanlardan ve coğrafi bölgelerden gelen 215 farklı insan popülasyonu arasındaki son evrimin hikayesini anlatılmak için araştırma yapıldı.

Çalışma, sekiz farklı veri tabanından alınan modern ve eski insan genomları hakkındaki verileri birleştirdi ve 215 popülasyondan toplam 3.601 kişinin genomunun yanı sıra sekiz yüksek kaliteli antik genomu içerir. Antik genomlar arasında üç Neandertal genomu, bir Denisovan genomu ve yaklaşık 4.6 bin yıl önce Sibirya’da yaşayan dört kişilik bir aile vardı.

Algoritmalar, genetik varyasyon modellerini açıklamak için evrim ağaçlarında ortak ataların nerede bulunması gerektiğini tahmin etti. Ortaya çıkan ağ, neredeyse 27 milyon ata içeriyordu.

Bu örnek genomlara konum verilerini ekledikten sonra, yazarlar, tahmin edilen ortak ataların nerede yaşadığını tahmin etmek için ağı kullandılar. Sonuçlar, Afrika’dan göç de dahil olmak üzere, insanlığın evrimsel tarihindeki önemli olayları başarıyla yeniden oluşturuldu.

Soy haritası zaten son derece zengin bir kaynak olmasına rağmen, araştırma ekibi, mevcut olduğunda genetik verileri dahil etmeye devam ederek onu daha da kapsamlı hale getirmeyi planlıyor. Ağaç dizileri verileri son derece verimli bir şekilde depoladığından, veri kümesi milyonlarca ek genomu kolayca barındırabilir.

Yakın gelecekte, genetik bilgileriniz göz önüne alındığında, “birleşik soy kütüğümüze” nereye uygunsun birkaç dakika içinde öğrenebileceksiniz. Ama tek bir yere sığmazsın bunu da bil. DNA’nızın farklı parçaları, dünya çapında çok farklı yerlerde yaşamış olan çok farklı atalardan gelecek unutma. Ve soy kütüğümüze daha fazla genomu dahil ettikçe onu daha da kapsamlı hale getirebiliriz – binlerce değil milyonlarca genomdan oluşan soy kütükleri oluşturacak araçlara sahibiz.

Bu çalışma sadece insanlar için yararlı değildir. Birçok biyolojik araştırma, birey popülasyonlarının zaman ve mekan içinde nasıl değiştiğini bilmeyi gerektiriyor.Bu çalışma ile bunlar da kolaylaşmış olacak.

Bu, ister evcilleştirilmiş hayvanlar, ister nesli tükenmekte olan türler veya sivrisinekler gibi insan hastalıklarının vektörleri için olsun, bu genetik soy kütüklerini yaratarak yapılabilir. Şecereler, her canlı türünün genetiğinin temelini oluşturur.