Atalarımızın Genlerinin Bazıları “Yabancı” Kökenli

Genom Biyoloji dergisinde yayınlanan araştırmaya göre insanlar dahil olmak üzere pek çok hayvan aynı habibatı paylaştığı mikroorganizmalardan kendileri için gerekli olan “yabancı” genleri aldılar. Konu hakkında yapılan araştırma hayvan evriminde genlerin sadece atalar üzerinden düşey olarak birbirine geçtiğini inanan geleneksel düşünceye meydan okuyor.

Yatay Gen Transferi Hayvan ve İnsanların Evriminde Önemli Rol Oynamakta

Aynı ortamda yaşayan organizmalar arasında gen transferi yatay gen transferi (HGT) olarak bilinmekte. Bu transfer süreci en iyi olarak tek hücreliler üzerinde gözlemlenebilmekte. Örneğin bakterilerin antibiyotiklere karşı çok hızlı bir şekilde direnç gösterme yetisine sahip olarak evrimleşmesi gibi.

Yatay gen transferinin bazı hayvanlar için evrim sürecinde oldukça önemli bir rol oynadığı bilinmekte. Mesela Nematod solucanlarının bitkilerden ve mikroorganizmalardan gen alması veya bazı böceklerin kahve çekirdeklerini sindirebilmek için gerekli olan enzimleri üretebilmek adına için bakterilerden gen alması gibi. Her ne kadar bugüne kadar yatay gen transferinin önemini vurgulayan pek çok araştırma olsa da, insan gibi daha karmaşık yapılara sahip hayvanlarda halen gen transferindeki genel kanı  sadece doğrudan ata genleri üzerinden bir transferin varlığı üzerinde yoğunlaşmakta.

Çalışmanın başındaki isim olan Cambridge Üniversitesinden Alastair Berrak ise konu hakkında şunları söyledi; ”Yaptığımız bu araştırma (HGT) yatay gen transferinin insanlar ve hayvanların evrim sürecinde ne kadar önemli bir yer tuttuğu göstermek adına yapılmış ilk çalışma niteliğini taşımakta. Genel kanı dışında da kalsa yatay gen transferi neredeyse bütün hayvanların evrim süreci içerisinde bulunmakta ve sürecin önemli bir parçası belkide evrim hakkında nasıl düşünmemiz gerektiğini bulabilmemiz için tekrar evrimleşmemiz gerekebilir.” diyor.

Birçok Türün Genomları Karşılaştırmalı Olarak İncelenmiş

Araştırmacılar araştırma süresince 12 Drosophila ya da meyve sineği türü, 4 nematod solucanı türü ve insan da dahil olmak üzere 10 primatın genomlarını okudular. Bu çalışma ise bu türlerin gen hızalarındaki “yabancı” kökenli genleri tahmini olarak hesaplayabilmek adına yapılmış. Bunun yanında karşılaştırmalı olarak yürütülen araştırma bu genlerin ne zaman kazanıldığını da tahmin edebilecek duruma gelmelerini sağlamış.

Araştırma sonucunda içlerinde AB kan grubu içeren genlerde bulunan bir dizi genin yatay gen transferi ile omurgalılardan alınmış olduğu teyit edilmiş. Diğer genlerin çoğunun ise metabolizmada bulunan enzimlerle ilişkili olduğu anlaşılmış.

İnsan Geninde “128” Yeni Yabancı Gen Tespit Edildi

Araştırmada insan geninde daha önceden tespit edilen yatay gen transferi ile gelmiş 17 gen doğrulandı ve bunlara ek olarak aynı yolla eklenen 128 ek yabancı gen tespit edildi.

Bu yeni tespit edilen genlerin bir kısmı lipid metabolizma içerisinde yağ asi dağılımı ve glikolipidlerin oluşumuna yardımcı bir diğer kısmı ise amino asit metabolizması, protein modifikasyonu, antioksidan aktivitelerine yardımcı genler olarak tespit edildi. Bunlara ek inflamatuvar yanıt, immün hücre sinyalizyonu ve antikimikribiyol tepkiler gibi durumlara yardımcı genler de bulunmakta.

Ekip yatay transfer sonucu eklenen genlerin tahmini organizma sınıflarını da tanımlamayı başardı. İncelenen bütün türlerde en yaygın sınıflar bakteri ve tek hücreliler olarak saptandı. Ayrıca primatlarda 50’den fazla yabancı genlerin sorumlu olduğu virüs saptandı.

Bazı genlerin ise mantarlar üzerinden geçtiği anlaşıldı. Bu da yatay gen transferini sadece bakteriler üzerinden yapılabileceğini düşünen önceki araştırmaların neden reddedildiğini açıklıyor gibi.

Araştırma Primatlarda çoğu (HGT) genin onlara kordalıların ortak ataları ile primatların ortak ataları zamanında kazanıldığını gösteriyor.

Araştırma Genişletilebilir

Araştırmacılar analizlerin, hayvanlara HGT  ile gelen genlerin gerçek boyutu hakkında açıklayıcı olabileceğini düşünüyorlar ve zaten şu anda buna dahil edilebilecek konak-parazit ilişkilerinin bilindiğini ekliyorlar.

Çalışmanın ayrıca daha genel genom dizilmelerinde potansiyel etkileri olabileceği araştırmacılarca söyleniyor. Genelde bu tür araştırmalarda kirlenme için tarama gerekli olmasına rağmen kirlenme varsayılarak bakteri dizileri araştırma içerisinden çıkarılmakta. Araştırmacılar ise bakteriler göz ardı edilerek HGT kaynaklı gen geçişinin tam olarak anlaşılabilmesinin mümkün olmadığını söylüyorlar.

Biomed Central