Suyun Geri Çağrısı: Denize Doğru Memeli Evrimsel Geçişleri

Memeliler kara yaşamına uyum sağlamış olsa da, Molecular Biology and Evolution ‘da yeni yayımlanan bir çalışma üç büyük bağımsız evrimsel olaylar sırasında, bir dizi memelinin suyun geri çağrısı..
Görsel Telif:

Memeliler kara yaşamına uyum sağlamış olsa da, Molecular Biology and Evolution ‘da yeni yayımlanan bir çalışma üç büyük bağımsız evrimsel olaylar sırasında, bir dizi memelinin suyun geri çağrısına kulak verdiğini ortaya koydu.

Deniz ayıları (manati), deniz aygırı, yunuslar ve katil balinalar için denize geri dönüş yüzlerce gen arasındaki birçok evrimsel değiş-tokuşu  içeriyordu. Örneğin; koku ve tad almadan sorumlu bir dizi duyusal genin genel bir kaybı, deri ve bağ doku oluşumundan sorumlu genlerde ve kas yapısı ve metabolizmadaki genlerde yeni işlevler kazanmak gibi.

Bu büyük girişimde, araştırma ekibi; gen ağacındaki 18.049 şubenin tamamında bağıl evrim hızını hesaplamak için 59 plasentalı memeli genomunu kullandı. Ekip, anahtar önemdeki genlerde belirleme yapabilmek için yeni bir yaklaşım kullandılar: Geniş çaplı genom çalışmalarından elde edilen tekil genetik mutasyonları listelemek ya da kilit önemdeki yolları belirleyen aday genleri aramak ya da protein düzeyinde tekil aminoasit değişimlerini listelemek yerine, bütün türlerin genom genişliğindeki ortalama evrim hızını hesapladılar. Sonrasında, deniz memelilerinin evrimsel “gaz pedalına” mı yoksa ortalama hız ile karşılaştırıldığında “frene” mi bastığını belirlediler. Bir sonraki adımda ise, araştırmacılar bu bağıl hızı; 5 deniz habitatı türü (şişe burunlu yunus, orka, deniz aygırı, Weddell foku ve Batı Hint Adaları’na özgü deniz ayıları) için bağımsız bir biçimde daha yüksek (ya da düşük) hıza geçiş yapmış olabilecek bu genlerin belirlenmesinde kullandılar. Memeliler içerisindeki çeşitlilikten faydalanarak, kendi genetiğimiz ve fizyolojimiz hakkında daha fazla şey öğrenmeyi bekleyen araştırmacılar; bu yeni yaklaşımın; denizden, yüksek rakımlara, çöllere ve hatta yer altına kadar sayısız çevreye dair evrimsel adaptasyonları ortaya çıkarmaya hazırlandığını söylüyorlar.

Araştırmada marin çevreye karşılık gelen üç ana evrimsel temayı (adaptasyon hamlesi, ardından gevşeme ve ek kısıtlamalar) ortaya çıkaran yüzlerce gen belirlendi.

Ardından, deniz-hızlandırıcı genler arasında hangi biyolojik fonksiyonların zenginleştiğini sorgulamak için, ekip; mutant fenotiplerin ve gen yollarının veritabanını araştırdılar. Deniz-hızlandırıcı genler, deniz memelisi adaptasyonlarına dair (duyusal sistemler, kas fonksiyonları, deri ve bağ doku, ciğer fonksiyonları ve lipid metabolizmsı) mevcut bilgiyle aynı eksene gelen fonksiyonel kategorilerle önemli ölçüde zenginleştirildi. Örneğin; su altına dalışlar için gerekli bir ciğer değişimine sebebiyet verebilecek ciğer sürfaktan proteinini (SFTPB) kodlayan gende hızlanmış bir adaptasyon olduğu bulgusuna erişildi.

İlginç bir biçimde, deniz türleriyle ilgili evrimsel yavaşlama gen oranının (yaklaşık %11) hızlanan sınıflardan (yaklaşık %9) daha fazla olduğunu açıklıyor. Bu genler; DNA tamiri, kromozomal muhafaza, bağışıklık tepkisi ve programlanmış hücre ölümleri gibi moleküler muhafaza taktiklerinde görevli. Araştırmacılar, bu görevlerdeki daha yavaş hızdaki değişiminin; bu genlerdeki daha yavaş hızlara sahip daha uzun ömürlü ve daha büyük vücutlu memeliler olduğunu göstererek (örneğin; XRCC4 isimli çift zincir onarım geni fillerde oldukça sınırı zorlanmış bir biçimde bulunur)  görece daha büyük vücutlu ve daha uzun ömürlü memeliler için gerekli olabilecek artan somatik hücre korunumu ile tutarlı olduğunu ileri sürüyorlar.

Ekip, deniz memelileri üzerinde yapılan çalışmadaki bu yeni evrimsel yaklaşımın ilk gösterimi ve yaşamın çeşitliliğinde önemli role sahip kilit genlere dair ortaya çıkan diğer birçok soruya da uyarlanabilecek kadar çok yönlü olduğu kanaatindeler.


Kaynak ve İleri Okuma:
– Maria Chikina et al, Hundreds of genes experienced convergent shifts in selective pressure in marine mammals, Molecular Biology and Evolution (2016). DOI: 10.1093/molbev/msw112
– “The call of the sea: Mammalian evolutionary transitions back to the sea.” Phys.org. http://phys.org/news/2016-06-sea-mammalian-evolutionary-transitions.html (Reached on 2016, June 22)


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak istersen
Patreon üzerinden
aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsin.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv