Genetik Kodun Evrenselliği Kuralını Çiğneyen Mikrop Keşfedildi

DNA’dan çoğunlukla “canlının taslağı” olarak söz edilir; yani DNA’da ne yazıyorsa, canlı aynen ona göre yapılandırılacak diye düşünülür.
Görsel Telif: JCM Catalogue @RIKEN

DNA’dan çoğunlukla “canlının taslağı” olarak söz edilir; yani DNA’da ne yazıyorsa, canlı aynen ona göre yapılandırılacak diye düşünülür. Fakat Almanya’nın Göttingen kentinde bulunan Max Planck Biyofiziksel Kimya Enstitüsü ile Bath Üniversitesi’nin Milner Evrim Merkezi’nden araştırmacılar, bir süre önce ilginç bir keşif yaptı. Bilimciler, ilk kez olarak, DNA kodunun iki farklı çevrimini rastgele kullanan bir mikrop belirledi. Bu beklenmeyen keşif, evrensel bir kural olduğunu sandığımız şeyin, aslında öyle olmadığını ortaya koydu. Çünkü bu mikroptaki proteinler, DNA dizilimine bakılarak tam olarak öngörülemiyor.

Tüm organizmalar, nasıl protein yapacaklarını söyleyen genetik bilgiyi ebeveynlerinden alır. Proteinler, bedenimizdeki kimyasal süreçlerin işlemesini sağlayan moleküllerdir. Kalıtılan genetik bilgi, DNA dizilimi olarak söz ettiğimiz, 4 ayrı bazın (Adenin, Timin, Guanin, Sitozin) farklı sıralamaları şeklinde kodlanmıştır. Genetik kod, her bir proteini üretmek için hangi amino asitlerin bir araya getirilmesi gerektiği bilgisini hücreye iletir. Mors alfabesinde arka arkaya gelen üç tane noktanın S harfi demek olması gibi, genetik kod da üç bazdan oluşan gruplar (kodonlar) hâlinde okunarak, amino asitlere çevrilir.

Verilen herhangi bir kodonun, hep aynı amino asit anlamına geleceği düşünülüyordu; üç noktanın Mors kodunda hep S harfi olması gibi. Örneğin DNA’daki bir GGA sıralaması, glisin amino asidi anlamına geliyordu. Yapılan yeni araştırmada, doğal bir kodda bu kuralın ilk kez olarak bir istisnası olduğu fark edildi. Ekip, bazı türlerinin alışılmadık bir “evrensel olmayan” kod geliştirdiği alışılmadık bir maya grubunu inceledi. İnsanlar ve hemen hemen tüm diğer canlılar CTG kodonunu lösin amino asidi olarak çevirirken, söz konusu bazı maya türleri bu üçlüye karşılık olarak serin veya alanin aminı asidi üretebiliyor.

Bu zaten yeterince tuhaf ama ekip daha tuhaf bir durumun da farkına vardı: Ascoidea asiatica türü maya, bu kodonu serin veya lösin amino asitlerinden birine rastgele şekilde çeviriyordu. Bu kodonun çevrileceği her seferde, hücrede yazı-tura atılıyor gibiydi. Bath Üniversitesi’nden Laurence Hurst şöyle anlatıyor: “Böyle bir şeyi ilk kez görüyoruz. CTG çevrimlerinin yaklaşık %50’sinde serin, kalanında lösin olarak yapıldığını keşfettiğimizde çok şaşırdık. Genetik kodların son kuralı da, yani çevrimin deterministik (belirlenmiş) olduğu da, çiğnendi. Bu durum, bu genomu benzersiz kılıyor; DNA’yı bilseniz de proteinleri öngöremiyorsunuz.”

Bunun nasıl olabildiğini, yani yazı-tura atmaya benzer mekanizmanın fiziksel olarak nasıl işlediğini anlamak için bilimciler tRNA adı verilen molekülleri mercek altına aldı. Bu moleküller, kodonları tanıyan ve bir protein zinciri yapmak için amino asitleri bir araya getiren çevrim işçileridir. İnceleme sonucunda, Ascoidea asiatica türü mayada iki farklı tRNA çeşidi olduğu anlaşıldı. Bunlardan biri CTG gördüğünde lösin alırken, diğeri serin getiriyordu.

Böyle bir durum, bir canlı için son derece riskli olabilir. Çünkü lösinli bir proteinle, serinli bir protein arasında büyük farklar olacaktır. Bu da canlının işleyişinde doğacak kontrolsüz farklılıklar anlamına gelir. Bilimciler, keşfettikleri bu rastgele kodlama örneğinin 100 milyon yıllık bir geçmişi olduğunu tahmin ediyor. Türün diğer yakın akrabaları, bu süre zarfında, tehlikeli sonuçlar doğurabilecek bu rastgelelikten kurtulmayı başarırken, A. asiatica bu durumla yaşamayı öğrenmişe benziyor. Bunu nasıl başardığını anlamaya çalışan araştırmacılar, A. asiatica türünün CTG kodonunu çok ender kullanacak şekilde evrildiğini belirlerken, bu rastgelelikten zaman zaman yarar sağlayabilecekleri durumlar olup olmadığını araştırmayı sürdürüyorlar.

Kaynak ve İleri Okuma

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 isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv