Japonya ve Amerika'da çalışan araştırmacılar tarafından, Afrika pençeli kurbağasının (Lat. Xenopus laevis) genomunun bütününün ilk kez olarak dizilendiği (sekanslandığı) bir çalışma sonucunda, bu kurbağanın atalarının 18 milyon yıl kadar önce iki farklı türden birer kromozom kümesi miras aldıktan sonra, genomlarını ikiye katladığı ve böylece kısır olmaktan çıktığı ortaya kondu.

X. laevis türünün sıradışı yönü, insanlar da dahil olmak üzere organizmaların çoğu diploid olup, iki küme kromozoma sahipken; bu kurbağanın tetraploid olup, dört küme kromozomunun olmasıdır. Kromozomların böyle kendiliğinden katlanması "poliplodlik/poliploidi" olarak bilinir ve bitkilerde sıkça görülen bir türleşme yoludur. Bunun söz konusu kurbağalarda ne zaman ve nasıl gerçekleştiği uzun süredir tartışılıyordu. Ekip, elde ettikleri bulguların omurgalı evriminin anlaşılmasına yardımcı olacağını düşünüyor; çünkü omurgalı genomu 500 milyon yıl önce iki kez, iki kat büyüme (duplikasyon) geçirmişti (Bkz. Atasal Omurgalı Genomunun Kökenindeki Kromozom Evrimi).

Ortaya atılan hipotezlerden biri, tetraploid X. laevis türünün genetik malzemesinin birer yarısını birer ebeveyninden aldığı yönündeydi. Ebeveynlerin ise iki diploid tür olduğu ve kromozom sayısı ebeveynlerinin iki katı kadar olan tetraploid bir organizmanın oluşmasına yol açtıkları akla geliyordu.

"X. laevis türü, biyolojik ve biyomedikal araştırmalar açısından önemli bir organizma, ancak sırf genomunun boyutu ve karmaşıklığı yüzünden genomunu bütünüyle dizilemek bilimciler için güç bir işti," diyor Tokyo Üniversitesi ekibinin lideri Masanori Taira. Kendisi, bu canlının genomunun dizilenmesinin biyolojik ve biyomedikal araştırmalar açısından değerli olmasının yanı sıra, tetraploidliğin kökenine ilişkin ipuçları da verebileceğini düşünüyor.

"Yeri değişebilen elemanların (transpozon adı da verilen ve genom içinde hareket edebilen DNA bölümlerinin) zamanla sabit veya inaktif duruma gelmesinin analiz edilmesiyle, X. laevis'te altgenomlar olarak bulunan iki atasal genomun izinin sürülebileceğini düşünüyordum," diyen Taira, bu düşüncesini Hiroşima Üniversitesi'nden Dr. Akira Hikosaka ve Nagoya Üniversitesi'nden Dr. Yoshinobu Uno ile paylaşmasının ardından, birlikte sınamalar yapmaya başladıklarını ifade ediyor. Ekipteki bilimciler, yaptıkları testler sonucunda, iki kromozom kümesinin kesinlikle iki farklı diploid atadan miras alındığını keşfettiler.

Altgenomlar Ayrı Ayrı Evrildi

İşin ilginci, araştırmacılar altgenomların da çekirdek içinde ayrı ayrı evrildiklerini fark etti. Bu da daha kısa olan S tipi ile daha uzun olan L tipine yol açmış. Bu keşif, hayvan altgenomlarının evrimine ilişkin ilk kanıt olma niteliği taşıyor. L tipi kromozomlar atasal genetik bilgiyi büyük ölçüde korurken, S tipinde daha fazla gen kaybı, silinmesi ve yeniden düzenlenmesi olmuş.