Gezici Genlerin Protein Ürettikleri Keşfedildi

Bilimciler, insanlarda, şempanzelerde ve diğer primatların çoğunda varolan ama şimdiye dek bilinmeyen bir genetik çeşitlilik kaynağı keşfetti. Söz konusu çeşitlilik, genetik kodun gezici bölümlerindek..
Görsel Telif:

Bilimciler, insanlarda, şempanzelerde ve diğer primatların çoğunda varolan ama şimdiye dek bilinmeyen bir genetik çeşitlilik kaynağı keşfetti. Söz konusu çeşitlilik, genetik kodun gezici bölümlerindeki yeni bir bileşen nedeniyle oluşuyor: Sıçrayan genler.

Aralarında Ahmet Denli’nin de bulunduğu Salk Enstitüsü bilimcileri, 22 Ekim 2015 tarihli Cell dergisinde yayımlanan makalelerinde, insan ve şempanze DNA’sına ORF0 dedikleri genetik kod dizilerinin serpiştirilmiş olduğunu raporladı. ORF (İng. Open Reading Frame) potansiyel olarak protein sentezleme özelliği olduğu tahmin edilen DNA dizileridir. ORF0 (ORF sıfır) genom boyunca sıçrayan genler ile yayılır. ORF0 dizileri, daha önce bilinmeyen yüzlerce, hatta binlerce protein üretebilir.

İnsan genomunda ORF0 örneklerinin çokluğu, bu dizilerin yeni proteinlerin oluşturulması için bir mekanizma görevi görerek, geçmişte ve şimdiki süreçte evrimsel çeşitliliğin ve esnekliğin oluşmasında önemli rolü olduğunu akla getiriyor. Bu hareketli protein fabrikalarının keşfi, kanser ve zihinsel hastalıklara da sebep olan genetik mutasyonların kökenlerini anlamamızı sağlayabilir.

“Bu keşif, sıçrayan genlerin primat genomunda sandığımızdan da önemli bir varyasyon kaynağı olduklarını gösteriyor; hem farklı türler, hem farklı insanlar, hem de bir bireyin bedenindeki farklı hücreler düzeyinde,” diyor Salk Genetik Laboratuvarı’ndan ekibin kıdemli üyesi Prof.Rusty Gage.

İnsan genomunun dizilenmesi ile birlikte, sıçrayan genlerin (ilk olarak 1950’lerin başında Barbara McClintock tarafından keşfedilen mısır bitkisinde keşfedilen hareketli genetik elemanların) insan evrimi boyunca mevcut olduğu ve oldukça aktif oldukları açıklık kazandı. İnsan genomunun yarıya yakını, genom boyunca hareket eden veya kendilerinin fazladan kopyalarını ekleyen genetik kod dizilerinden oluşuyor.

Sıçrayan genlerin evrimsel önemi, Rusty Gage ve Stanford’daki çalışma arkadaşları tarafından yakın zamanda gerçekleştirilen bir başka çalışma ile vurgulanmıştı. Ekip, Gage’in laboratuvarında geliştirilen kök hücre teknolojilerini kullanarak, gen ifadesindeki farklılıkların insan ve şempanze yüz yapılarına nasıl katkıda bulunduğunu incelemişti. Bulgular, insan ve diğer primatlar arasındaki evrimsel ayrılıkta bu genlerin de rolü olduğunu açığa çıkarmıştı. (Bkz. İnsan ve Şempanze: Yüz Yapılarının Farklılığının Kökeni)

ORF0 dizilerinin ortaya çıkarıldığı yeni çalışmada, Gage ve ekibi LINE-1 elemanları olarak bilinen sıçarayan gen sınıfına odaklandı. LINE-1 retrotranspozonları, insan genomunun yaklaşık %17‘sini oluşturuyor. Bu elemanlar, kendilerini ve diğer sıçrayan gen sınıflarını, yardımsız olarak, genomun başka herhangi bir yerine hareket ettirmek için gereken tüm genetik düzeneği içeriyor.

Salk researchers discovered a new genetic component, called ORF0, spread throughout the DNA of humans, chimps and most other primates. This image shows the locations of the ORFO on human and chimp chromosomes. Credit: Salk Institute Read more at: http://phys.org/news/2015-10-scientists-protein-factories-hidden-human.html#jCp

Salk Institute’ten araştırmacıların keşfi olan ORF0’ın insan ve şempanze kromozomlarındaki lokasyonları gösteriliyor. Telif : Salk Institute

Daha önce LINE-1 elemanlarının yalnızca iki dizi ile protein kodladıkları düşünülüyordu ve bu proteinlerin farklı hücrelerde ve organlarda çok geniş çaplı görevlere ve öneme sahip olduğu biliniyordu. Bu sekanslar Açık Okuma Kesitleri (İng. Open Reading Frames – ORF) olarak biliniyorlar ve bahsi geçen iki dizi ORF1 ve ORF2’nin ürettiği proteinlerin, LINE-1 elementlerinin genom içinde gezmesinde önemli rolü olduğu düşünülüyordu.

Yeni çalışmalarında Gage ve arkadaşları üçüncü bir açık okuma kesiti keşfetti. ORF0 adını verdiler, çünkü LINE-1 elemanındaki konumu, ORF1’in hemen yanındaydı. ORF0’ın insan DNA’sında yaklaşık 3.500 yerde ve şempanze genomunda yaklaşık 3.000 yerde bulunduğu keşfedildi.

LINE-1 elementlerinin yapısal durumlarına göre, farklı DNA bölgelerine ‘sıçradıkları’ zaman ORF0 sekansları bir genin içerisine dahil olabiliyor ve bu da yeni bir proteinin oluşmasına ve sentezlenmesine sebep olabiliyor. Evrimsel açıdan konuşacak olursak, bu mekanizma türler için faydalı da olabilecek yeni moleküllerin üretilmesini de sağlayabilir. Bir diğer yandan da ölüme kadar varabilecek hastalıklara sebep olan mutasyonlar da aynı mekanizma ile oluşabilir.

Şu an devam eden araştırma sürecinde, ORF0 primat genomundan elde edildi ve nükleotit dizisi çıkarıldı ve ORF0’ın hangi çeşitlerinin protein kodladığı ve bu proteinlerin ne işe yaradığının incelenmesi düşünülüyor.

Araştırmacılar ayrıca, ORF0’ın farklı hücre tipleri ve hastalık şartlarındaki davranış biçimlerini de incelemeyi hedefliyor. Özellikle şizofreni gibi nörolojik hastalıklar ve kanser durumundaki rolü temel ilgi odağı olacak gibi görünüyor.

 

Prof.Rusty Gage ve çalışmayı özetleyen makalenin baş yazarı Ahmet Denli


Kaynak : Salk Enstitüsü, “Scientists discover protein factories hidden in human jumping genes”
<https://www.salk.edu/news-release/salk-scientists-discover-protein-factories-hidden-in-human-jumping-genes/>

İlgili Makale: <http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(15)01187-3>


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 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