Evrim Muhafazakardır: Dünyadaki En Eski Hayvanların Kromozomlarını Yeniden Yapılandırıldı
Kromozom Birimleri 600 Milyon Yıldan Fazla Bir Süredir Sabit
Viyana Üniversitesi’ndeki ve Kaliforniya Üniversitesi’ndeki bilim adamları, farklı hayvan gruplarının kromozomlarını karşılaştırarak şaşırtıcı bir keşifte bulundular: Her hayvan türü, tekrar tekrar ortaya çıkan neredeyse aynı kromozomal birimlere sahiptir. Kromozom birimleri 600 milyon yıl önce ilkel atalarından miras aldıkları aynı antik yapıyı hala koruyor.
İlk Önce Kromozom Nedir Ona Bakalım
Kromozomlar, canlı vücudundaki neredeyse tüm hücrelerin çekirdeklerinin içinde yer alan, sıkıca sarılmış DNA paketleridir. İnsan, 23 çift kromozom bulunur.
Bir organizmanın kalıtım materyalinde bulunan genetik şifrelerin tamamına genom denir. Genom bir dizi gibi düşünün. Bu dizinin 23 bölümü vardır ve bu bölümlerin her biri kromozomdur.
Hayvan çeşitliliği büyüleyici, ancak bu onların genetik materyali olan genoma nasıl yansıyor? Genetik bilgilere dayanarak hayvanları birbirinden kesin olarak ayırt etmek, hatta belki de genetik bilginin zaman içinde nasıl değiştiğine dair tahminlerde bulunmak mümkün müdür? Bu, insan genomunun ilk kez dizilendiği 2000 yılındaki “genom çağının” başlangıcından bu yana büyük umut olmuştur. 20 yıldan fazla bir süre sonra, bilim adamları artık genomu oluşturan tüm kromozomların tam dizisini ortaya çıkarabilecek teknolojilere erişebiliyorlar. Daha önce, yalnızca daha küçük kromozom parçalarını inceleyebiliyorlardı.
İlk çok hücreli hayvanların genlerini 29 çift antik kromozomal birim halinde taşıdığını tahmin ediyor. İlk hayvanlar okyanuslarda ortaya çıkıp süngerlerden solucanlara ve insanlara kadar çeşitli omurgasızlara evrilirken, bu kromozomların çoğu yarım milyar yıl boyunca bozulmadan kaldı.
Avusturya’daki Viyana Üniversitesi’nden Rokhsar ve Oleg Simakov liderliğindeki çalışma, süngerler, denizanası, deniz tarağı ve diğer suda yaşayan omurgasızlar gibi çeşitli hayvanlardan alınan genlerin kromozomal konumlarını karşılaştıran ve ataların organizasyonuna izin veren ilk çalışmadır
Şimdi de Evrimin Nasıl “Muhafazakar” Olduğuna Bakalım
Kromozom çekirdeğin içinde kıvrıldığında hangi genlerin birbirine yakın olduğunu belirlemek için giderek daha gelişmiş teknikler nedeniyle, bilim adamları son birkaç yılda birkaç omurgasızdaki kromozomlara gen atamaya başladılar: birkaç çeşit deniz tarağı , tatlı su süngeri, ateş denizanası, hidra ve başka tür knidliler’in (Cnidaria) kromozomal dizilerini belirleyerek bu seti genişletti.
Araştırma sonucu son derece dikkat çekici: Bu türleri birbiriyle karşılaştırıldığında, kapsamlı bir koruma olduğunu görüldü; çoğu durumda, bütün kromozomlar veya büyük kromozom parçaları bir arada kalmıştır. Araştırmacılar: “Bir süngerdeki bütün bir kromozom, bir denizanasındaki bir kromozoma karşılık gelebilir” dedi. Tam olarak aynı şekilde organize değiller – çeşitli türlerde genler farklı bir sırada – ancak bu uzun zaman ölçeklerinde bir kromozom, hayvanın başlangıcından beri bütünlüğünü koruyan bir gen torbası gibi davranıyor.
Peki Bu Çalışma İnsanlar ve Diğer Omurgalılar için Ne Anlama Geliyor?
Amphioxus’u deniz taraklarıyla ve sonra birçok farklı omurgalı ile (tavuk ve birkaç çeşit balık) karşılaştırdılar. Her zaman birbirine yapışmış gibi görünen 18 farklı gen grubu olduğunu görüldü. (Batrak ya da eski adıyla amfiyoksüs, Amphioxiformes takımındaki canlıların genel adıdır. Takım “balık benzeri” bentik filtre ile beslenen kordalıların yaklaşık 30 ila 35 türünden oluşur.[ Dış görünümü ince, uzun yapılı, küçük balıkları andıran batraklar, zamanlarının büyük bir bölümünü, okyanus diplerindeki kum ya da çamur yığınlarının arasına gömülerek geçirir)
Araştırmacılara göre buradan çıkacak en basit sonuç; proto- omurgalı atasında 18 ata kromozomu olduğudur.
Yüz milyonlarca yıllık bağımsız evrime rağmen, çeşitli omurgasızların genlerinin bu kadar sadık bir şekilde bir araya gelmesi, genlerin kromozomlar arasında zıplamasının bilim adamlarının genlerin yeniden düzenlendiği omurgalılar üzerinde yaptıkları çalışmalardan tahmin ettiğinden çok daha zor olduğunu gösteriyor. Bunun en önemli nedenlerinden biri de genetik sürüklenmedir. – Genetik Sürüklenme, bir popülasyon dahilindeki gen veya alel frekansının rastlantısal olarak değişmesi demektir.-
Kromozomların basit korunması omurgasızlarda sona erer, çünkü omurgalı evriminin başlarında, tüm genom soyda iki kez kopyalandı ve memelileri, kuşları, sürüngenleri, amfibileri ve çoğu balığı içeren bir grup olan çeneli omurgalılara yol açtı. Bu büyük ölçekli çoğaltmalar sırasında, bir dizi kromozomal yeniden yapılanma, en erken çeneli omurgalıların genomlarını şekillendirdi ve sonunda insanlara yol açtı.
Bilim insanları, en eski omurgalılar evrimleşirken bir kromozomdan diğerine hareket ederken gen gruplarını izleyerek, omurgalı-omurgasız bölünmesini aşabildiler ve en eski hayvan kromozomlarını çağdaş omurgalılarınkiyle birleştirebildiler.
Yazan: Bilge KAPLAN
Kaynak**
Kaynak***
Kaynak****
Bilim adamları ifadesi yerine bilim insanları kullanılıyor artık.