Zıplayan Genler (Transpozon) İnsanı İnsan Yaptı !

İnsanlar ve şempanzeler, primat bir atayı paylaşmalarına rağmen kolayca ayırt edilebilirler. Zıplayan genler (transpozon) ise bu iki türün ayrımlarını şekillendirdi.

Yüze bakıldığında bir insan ve şempanze birbirinden kolayca ayrılır. İki tür, ortak bir primat atayı paylaşıyor, ancak milyonlarca yıl boyunca oldukça yavaş bir halde ve kolayca ayırt edilebilecek şekilde birbirlerinden ayrıldılar. Şempanzeler belirgin kaş çıkıntıları, düz burunlar, düşük alınlı kafalar ve çıkıntılı ağızlar geliştirdiler. İnsan burnu ise, yüksek bir alın yapısının altında nispeten düz bir surattan çıkıntı yaptı.

Bu yüz özellikleri genetik parazitlerin yardımıyla birbirinden ayrıldı, yani parazitler aslında kendilerini konaklarının DNA’sına yerleştiren hareketli birer genetik materyaldirler. Bu parazitler, “zıplayan genler”, “tersine çevrilebilir elementler” ve “transpozon” gibi birçok isim taşıyorlar. Bazıları, eski virüslerin bir konağın genomunda asimile olmuş kalıntılarıdır ya da “genetik talimat kitapları”dır. Diğerleri ise çok eski zamanlardan bu yana gizlenerek gelmiş kendi kendini yenileyebilen genetik materyal parçalardır.

Barselona Evrimsel Biyoloji Enstitüsü’nden evrimci biyolog Josefa Gonzales şöyle açıklıyor:

“Bu parazitler, evrimin başından itibaren bizimle birliktedirler. Bakterilerin de bu tip genetik materyalleri vardır. Transpozonlar yabancı bir DNA değildir. Daha çok genler gibi genomlarımızın bir parçası oldukları görüşündeyim”.

Transpoze elemanların ne yaptığını anlamadan genomu anlayamazsınız” diyor. Kendisi bu zıplayan genler hakkında (meyve sineği gelişimini nasıl etkilediğini) araştırmalar yapıyor.

Salt Lake City’deki Utah Üniversitesi’nden evrimci bir genetikçi olan Cédric Feschotte, organizmaların çoğunun transpozon karkaslarıyla dolup taştığını söylüyor. DNA parazitlerinin fosilleri, Dover’ın beyaz kayalıklarını oluşturan eski yosun kalıntıları gibi birikiyor. Nobel ödüllü Barbara McClintock’un 1940’larda ilk kez transpozonları keşfettiği mısır türlerinden birisi, yaklaşık %85 oranında transpozondur.

Mısır çok uç bir örnektir, ancak insanlarda da yeterince transpozon yani zıplayan genler var, öyle ki bunlar neredeyse insan genomunun neredeyse yarısını oluşturuyor.

İnsanlardaki ve diğer canlıların genomlarındaki transpozonların çoğu artık “ölü”, yani başka bir konağa zıplayamayacakları anlamına geliyor. Çoğunluk, tıpkı bir konfeti gibi, genomun her tarafına saçılmış parçalardır. Çoğu araştırmacı, bu bozuk transpozonların yalnızca genetik çöp olduğunu düşünürdü. Ancak önemsiz bir çöp olmalarının ötesinde, zıplayan gen kalıntıları evrimsel bir hazine kaynağı olmuştur. Bir zamanlar rranspozonların kendi zıplama reflekslerini için kullandıkları bazı kontrol mekanizmaları, zamanla Homo Sapiens de dahil olmak üzere türlere yardım eden faydalı araçlara dönüştü, böylece ortamlara adapte oldular veya yeni karakteristiklere büründüler.

San Diego Kaliforniya Üniversitesi’nden bir kanser biyoloğu olan Gennadi Glinsky, başka amaçlar için adaptasyon sağlamış transpozon parçalarının insanları insan kılan şeylerin kalbinde yer aldığını söylüyor. Ayrıca onlar olmadan var olmamış olacağımızı da ekliyor.

Erken insan embriyolarında ilk genlerin bazıları doğrudan embriyonik gelişime yardımcı olan transpozon kalıntılarıdır. Biz insanlar, bağışıklık sistemimizi ve belki de beyin gücümüzü de bu zıplayan genler yani transpozonlara borçluyuzdur.

Çoğalan Parazitler

Feschotte, evrimsel faydaların bazı insanları transpozonların arkadaş canlısı olduklarını düşünmeye itebildiğini, ancak aldanmamaları gerektiğini belirtiyor. Ona göre, bizi mutlu etmek için orada değiller. Transpozonlar sadece bir amaca hizmet ettiler: Daha fazla çoğalabilmek için!

Transpozonların iki temel taşınma yolu vardır: “Kopyala – yapıştır veya kes – yapıştır”. Retrotranspozonların (tersine transpozonlar) çoğu kopyala – yapıştır yapanlardır. Bunların birçoğu bir zamanlar retrovirüsler olarak adlandırılan RNA virüsleri idi. Bir organizmanın DNA’sına yerleşirler, bir çok RNA kopyası yaratırlar ve daha sonra RNA kopyalarını DNA’ya dönüştürmek için “retrotransposaz” adı verilen özel bir enzim kullanırlar. Bu DNA kopyaları genomda farklı noktalara sıçrayabilir. İnsanlarda en yaygın kullanılan transpozon türü olan retrotranspozonlar, insan genomunun yaklaşık %45’ini oluştururlar.

DNA transpozonları kopyala-yapıştır yerine, genomun etrafında dolaşmak için kes-yapıştır yöntemini kullanıyor. Atlamak için kendilerini DNA’dan ayırıp yeni bir yere taşınıyorlar. Bazen hücreler, transpozonların DNA’dan ayrılırken yarattıkları hasarı onarmaya çalışırken yanlışlıkla bu transpozonların kopyalarını çıkarabiliyorlar. Fakat kendilerini aktif olarak kopyalamadıkları için, DNA transpozonları, retrotranspozonlara kıyasla sayıca çok azdır ve insan genomunun sadece %4’ünü oluşturuyorlar. 

Herhangi bir istilacı gibi, canlı bir transpozon da ev sahibi için sorun yaratabilir. Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden patolog Kathleen Burns, her iki transpozon türünün de genomun etrafında dönerken önemli genleri bozabileceğini söylüyor.  Burns, bilim insanlarının bildiği kadarıyla, insan genomunda yalnızca yaşayan tek bir transpozon kaldığını da belirtiyor.

For English version and details please check:

https://www.sciencenews.org/article/jumping-genes-play-big-role-what-makes-us-human

Çeviri: N. S.

Sayfamızı beğenip takip etmek ister misiniz?
0

Bir Cevap Yazın