Antik DNA Yokluğunda Antik Şeker Molekülü İnsan Evrimini Aydınlatabilir

Antik DNA’nın bulunmadığı koşullar altında, Kenya’daki 4 milyon yıllık hayvan fosillerinde bile hayatta kalabilecek yeni bir glikan (şeker zinciri) türü keşfedildi. Antik hominin fosilleri henüz glikan analizi için uygun olmasa da, bu kavramsal kanıt çalışması insan kökenleri ve diyeti için yeni keşiflere kapı açabilir.

İlkel bir hominin olan Australopithecus anamensis’in kısmi üst çene, Allia Körfezi bölgesindeki kazılan kemik yatağında bulundu. F: Meave Leakey, PhD

Fosillerden alınan antik DNA, evrimi ve antropolojiyi incelemek için değerli bir araç. Ancak aşırı sıcak ve nem yüzünden Afrika’nın hiçbir yerinde, eski jeolojik çağlardan kalma Antik DNA bulunamadı. Bu engelin üstesinden gelmek için potansiyel bir ilk adım olarak araştırmacılar, bir tür şeker zinciri olan ve Kenya’da bulunan bir hayvan fosilinde, 4 milyon yıl boyunca hayatta kalabilen yeni bir glikan türü keşfetti.

UC San Diego Tıp Fakültesi’ndeki seçkin Tıp ve Hücresel ve Moleküler Tıp Profesörü Ajit Varki, “Geçtiğimiz on yıllarda birçok yeni hominin fosili keşfedildi ve insanların atası olarak görüldü. Ancak bunların hepsinin modern insana evrilmesi mümkün değildi. Zaman içinde birçok insansı tür bulunmaktaydı, yalnızca bunların bir tanesinden evrildik. Bulduğumuz bu yeni glikan türü, bize ait olan soyumuzu araştırmanın yanı sıra, evrimimiz ve kırmızı et tüketme eğilimimiz hakkında birçok soruya cevap bulmak için daha iyi bir yol sağlayabilir.” diyor.



Glikanlar, tüm hücrelerin yüzeylerinde bulunan kompleks şeker zincirleridir. Hücreler ile çevre arasındaki etkileşime aracılık ederler ve genellikle patojenler için yerleştirme yerleri olarak görev yaparlar. Milyonlarca yıl boyunca, insanların ve diğer maymunların ortak ataları, Neu5Gc olarak bilinen belirli bir glikanı paylaştı. Ardından muhtemelen Neu5Gc’yi enfeksiyon yaratma aracı olarak kullanan bir sıtma parazitine bağlı nedenlerle, muhtemelen 2 ila 3 milyon yıl önce meydana gelen bir mutasyon, molekülü yapan enzimi kodlayan insan genini inaktive etti. Neu5Gc’nin kaybı, insan atalarının hücre yüzeylerinin radikal bir moleküler yapısına dönüştü ve insanlara yol açan soyun ayrımını hızlandıran bir doğurganlık engeli oluşturmuş olabilir.

Günümüzde, şempanzeler ve diğer memelilerde hala Neu5Gc üretiliyor. Bunun aksine, insan kanında ve dokusunda sadece izleri tespit edilebiliyor. Önceden yapılan bir araştırmaya göre bu izlerin sebebi, Neu5Gc üretmekten ziyade, Neu5Gc açısından zengin kırmızı et yiyorken glikanı biriktiriyor olmamız. İnsanlar, yerli olmayan Neu5Gc ile, muhtemelen kanser gibi ağırlaştırıcı hastalıklara karşı bağışıklık kazanıyor.

Varki ve ekibi son araştırmalarında, doğal parçalanmanın bir parçası olarak, Neu5Gc’nin ana bölümünün kemikteki bol miktarda bir bileşen olan kondroitin sülfat (CS) içine dahil edildiğini buldu. Şempanze kemiklerinde ve fare dokularında kolayca tespit edilebilen miktarlarda ve çeşitli memelilerde Gc-CS adı verilen bir molekül tespit ettiler.

Neu5Gc gibi insan hücrelerinde ve özsıvısında, muhtemelen kırmızı et tüketiminden kaynaklı az miktarda GC-CS bulunduğunu keşfettiler. Araştırmacılar bu varsayımı, Neu5Gc ve Gc-Cs’den yoksun (insanlara benzer şekilde) yetiştirilen farelerin sadece Neu5Gc içeren besinlerle beslendiğinde Gc-CS’ye sahip oldukları bulgusuyla destekledi.

F: IStock

Varki, ne kadar kararlı ve uzun süre dayanabilen Gc-CS olabileceğini merak ederek, kamuya ait bir fosil şovunda nispeten ucuz olan 50.000 yıllık bir mağara ayısı fosili satın aldı ve laboratuvara götürdü. Yaşına rağmen fosil Gc-CS içeriyordu.

Daha sonra Varki, bu molekülün çok daha eski kemiklerde de olup olmadığını görmek için, Kenya’da bulunan ve dört milyon yıllık bovid kemiğini (sığır ve bizonları da içine alan bir hayvan ailesi) inceledi.

Varki, “Tekniğimizi daha küçük numune miktarlarıyla sonuçlandırabilecek kadar geliştirdiğimizde ve Afrika’dan eski hominin fosilleri elde edebildiğimiz noktaya kadar rafine ettikten sonra, sonunda onları iki gruba ayırmak mümkün olabilir: Gc-CS molekülüne sahip olanlar ve olmayanlar. Moleküle sahip olmayan bireyler, modern insana yol açan soylara ait olabilir, yani Gc-Cs molekülüne sahip olmayan bireyler bizlerin atası olabilir.”

Varki “Bulduğumuz bu yeni glikan türü, bizim geçmişimizi ortaya koymanın yanı sıra evrimimiz ve kırmızı et tüketme eğilimimiz hakkında birçok soruya cevap bulmak için iyi bir yol olabilir.” diyor.

Berkeley Üniversitesinden Paleoantropolog Tim White çalışmaya iyi bir ilk adım attıklarını düşünüyor. Yöntemin geliştirilmesi ile birlikte eski biyomoleküler derin geçmişimize dair çok önemli bilgiler verebilir diye ekliyor.

13 Milyon Yıllık Kafatası Ortak Atamızın Kuzenine Ait

Erken İnsanlar Süper Yanardağ Patlamasını Yakından Görmüş Olabilir

Doğal Seçilim ile Alzheimer, Yüksek Kolesterol ve Astım Ayıklanıyor


Science Daily. 11 Eylül 2017.

Makale: Anne K. Bergfeld, Roger Lawrence, Sandra L. Diaz, Oliver M. T. Pearce, Darius Ghaderi, Pascal Gagneux, Meave G. Leakey, Ajit Varki. N -glycolyl groups of nonhuman chondroitin sulfates survive in ancient fossils. Proceedings of the National Academy of Sciences

Anadolu Üniversitesi’nde Arkeoloji bölümü okuduktan sonra eğitimine İstanbul Üniversitesi’nde Tarihöncesi bölümünde yüksek lisans programında devam ediyor. İletişim: bayramtolunay@gmail.com

You must be logged in to post a comment Login