Papua Yeni Gine Yerlilerinin Genetik Adaptasyonları Keşfediliyor

Araştırmalar, genetik adaptasyonların Papua Yeni Gine’deki iki popülasyonun kan kompozisyonunu etkilediğini ortaya çıkardı.

Papua Yeni Gine, her biri insanın hayatta kalma mücadelesine karşı benzersiz zorluklar sunan çok çeşitli ortamlara sahip. Papua Yeni Gine’nin dağlık ve alçak kesimlerinde bulunan topluluklar, farklı çevresel stres durumlarıyla karşı karşıya kalan popülasyonlara dair çarpıcı örnekler olma niteliğinde.

Dağlık bölgelerde yaşayanlar rakım nedeniyle düşük oksijen mevcudiyetini deneyimlerken, alçak kesimlerde yaşayanlar sıtma gibi yüksek bölgelerde bulunmayan belirli patojenlere maruz kalıyor. Bu güçlü çevresel baskı durumuna rağmen, bu popülasyonların spesifik adaptasyonları gözden kaçırıldı.

Nature Communications’da yayımlanan yeni bir çalışma, Papua Yeni Ginelilerin benzersiz çevresel baskılara yanıt olarak geliştirdikleri genetik adaptasyonlara ışık tutuyor.

Sunulan yeni bulgular, Papua Yeni Gine’deki dağlık ve alçak bölgelerde yaşayanların yeni tam genom dizilemelerine dayanıyor. Veriler, Tartu (Estonya), Toulouse (Fransa) ve Papua Yeni Gine üniversitelerinden araştırmacıları bir araya getiren Papuan Past Project kapsamında toplandı.

(İlgili: Yeni Gine Megafaunası 20.000 Yıl Önceye Kadar Yaşamış)

Proje lideri ve yazışmadan sorumlu yazar Dr. François-Xavier Ricaut, “Wilhelm Dağı’ndan (Chimbu Eyaleti) 54 Papua Yeni Gine dağlısı ve Daru Adası’ndan (Batı Eyaleti) 74 Papua Yeni Gine ovalısının yeni dizilenmiş tam genomlarında seçilime dair izleri araştırdık. Her iki topluluğun genomlarının, karşılaştıkları çevrelerin onlar üzerinde oluşturduğu hasar verici etkileri hafifletmek için birbirinden farklı biçimde şekillendirildiğini varsaydık.” diyor.

Başyazar Dr. Mathilde André, “Çalışmamızda saptanan seçilime dair genetik varyantlar, kanla ilişkili fenotipler ile ilişkileri gösteriyor.” diyor.

Papua Yeni Gine’nin dağlık bölgelerinde gerçekleşen seçilime sebep olan bu genetik varyantlardan biri, kırmızı kan hücresi sayısını etkiliyor olabilir. Daha yüksek sayıdaki kırmızı kan hücresi, dağlık bölgelerde yaşayan bireylerin buradaki daha düşük oksijen mevcudiyetine uyum sağlamasına yardımcı oluyor. Aksine alçak bölgelerde yaşayan bireylerde seçilim gösteren varyant, beyaz kan hücrelerinin yüzdesiyle ilişkili.

Dr. André , “Bu durum, Papua Yeni Gine’nin dağlık bölgelerindeki bireyler üzerinde etkili olan seçilimin ana itici gücünün hipoksi olabileceği fikrini destekliyor. Ancak belirli patojenler, alçak kesimlerde yaşayan bireylerin genomunu seçilim aracılığıyla şekillendirmiş olabilir.” diyor.

Makalenin ortak yazarı Dr. Nicolas Brucato, “İlginç bir şekilde, her iki varyant da bu mutasyonlara sahip bireylerin kalp atış hızını etkiliyor. Bu çeşitlilik, genetik mutasyonların rolünü değerlendirmenin karmaşıklığını vurguluyor. Bir mutasyon, birçok fenotipi tamamen etkileyebilir.” diyor.

Projeye liderlik eden diğer bir kişi Dr. Mayukh Mondal, “İlginç bir şekilde, alçak bölgelerde yaşayan bireylerdeki seçilim için en iyi adaylardan biri insan dışı bir kökene sahip.” diyor.

Denisovalılar, modern insanların yaklaşık 50.000 yıl önce Papua Yeni Gine’ye yerleşmesinden önce Asya’da yaşayan arkaik hominin popülasyonlarından biri. Her ne kadar o sıralarda Denisovalıların nesli hızla tükenmiş olsa da, Papua Yeni Gineli atalarıyla çiftleştiler ve modern Papua Yeni Ginelilerin genomuna miraslarını bıraktılar. Bu çalışma, Denisovalılarda belirli bir proteinin yapısını etkileyen bir genetik mutasyonun, doğrudan Papua Yeni Ginelilerin genomlarına aktarıldığını öne sürüyor.

Dr. Mondal, “Değişime uğrayan proteinin, alçak kesimlerde yaşayan bireylerin bulundukları çevrede hayatta kalmaları için yararlı olduğu görülüyor. Her ne kadar bu seçilimin kesin nedenini bilmiyor olsak da, bu mutasyon, alçak bölgelerde yaşayanların sıtma hastalığını yenebilmesinde yardımcı olabilir.” diyor.

Yerel adaptasyonun Papua Yeni Gine’nin dağlık ve alçak bölgelerinde yaşayan bireylerin genomlarını ve fenotiplerini nasıl farklı biçimde şekillendirdiğine dair bu yeni anlayış, insan biyolojisinin temel yönlerine ışık tutabilmek için farklı geçmişlere sahip toplulukların araştırılmasının gerekliliğine işaret ediyor.

Estonian Research Council. 30 Nisan 2024.

Makale: André, M., Brucato, N., Hudjasov, G. et al. (2024). Positive selection in the genomes of two Papua New Guinean populations at distinct altitude levels. Nat Commun 15, 3352.