Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Mekanizmaları - 9: Crossing-Over (Kromozomal Gen Değişimi)

Evrim Mekanizmaları - 9: Crossing-Over (Kromozomal Gen Değişimi) Pixabay
7 dakika
86,437
Evrim Ağacı Akademi: Evrim Mekanizmaları Yazı Dizisi

Bu yazı, Evrim Mekanizmaları yazı dizisinin 9. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Evrim Mekanizmaları - 1: Evrimi Tetikleyen Mekanizmalar Nelerdir?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
Tüm Reklamları Kapat

Bu yazı dizimizin önceki yazılarında sizlere Evrim Mekanizmaları'nın en önemlilerini ve en temel olanlarını aktardık. Öncelikle Seçilim Mekanizmaları'nı işledik, sonrasında ise Çeşitlilik Mekanizmaları'na giriş yaptık ve Genetik Göç ile Mutasyonlar'ı ele aldık. Şimdi ise Çeşitlilik Mekanizmaları'ndan devam edecek ve belki de tek başına var olan tüm ökaryotik çeşitliliği mümkün kılmış olan crossing-over'a değineceğiz. Evet, sanılanın aksine, eşeyli üreyen canlılarda, çeşitliliğe var olan tüm diğer çeşitlilik kaynaklarından (mutasyonlar da dahil) çok daha ciddi katkı sağlayan mekanizma Crossing-Over mekanizmasıdır. Dolayısıyla bu mekanizmayı anlamak, canlılar arasındaki çeşitliliği, dolayısıyla seçilimin etki ederek evrimi sürdürebilmesini anlamak için büyük önem arz etmektedir. 

Crossing-over (Chromosomal Crossover ya da Gen Aktarımı), homolog kromozomlar arasında meydana gelen genetik materyal (gen) aktarımıdır. Bu noktada homolog kromozomları tanımlamakta fayda görüyoruz:

Tüm Reklamları Kapat

Homolog kromozomlar, aynı uzunlukta, aynı sentromer (kromozom merkezi) pozisyonuna sahip ve her bir lokusta (gen bölgesi) aynı karakteristiğe sahip genleri taşıyan kromozom çiftlerine denir. Homolog kromozom çiftleri dahilinde, çiftlerden biri anneden, diğeri babadan gelir. Her kromozomda, iki adet kromatit bulunur ve bunlara kardeş kromatitler adı verilir. Aşağıda bunu görebilirsiniz:

Mayoz bölünme sırasında, Profaz-I evresinde sinapsis denen bir olay meydana gelir (aşağıdaki görselde en üstte gösterilmiştir) ve homolog kromozomlar birbirleriyle düğümlenirler. Bu düğüm, Profaz-I evresinin ortalarında başlar ve sonuna kadar sürer. Bu süre zarfında, homolog kromozomların birbiriyle eş bölgeleri yer değiştirebilir. İşte bu olaya, crossing-over adını veriyoruz. Aşağıda bu durum adım adım gösterilmektedir:

Tüm Reklamları Kapat

Bu noktada daha fazla ilerlemeden bir bilginin altını çizmek istiyoruz: Özellikle Abiyogenez yazı dizimizde gösterdiğimiz gibi, DNA isimli molekül son derece sıradan atomlar bütünüdür. Sadece bu atomlar bütününün milyonlarca yıllık seçilim süreci sonucu ona kattığı biyokimyasal görevler, insanı etkilemekte ve doğaüstü bir molekülmüş gibi düşünmesine sebep olmaktadır. Halbuki daha önce de anlattığımız gibi DNA da sıradan fizik ve kimya kurallarına tabidir, normal biyokimyasal tepkimeler sonucu üretilir ve tüm işlevini bu biyokimyasal tepkimeler sayesinde görür. Yani onu herhangi bir diğer moleküle üstün kılacak hiçbir ekstra özelliği bulunmaz. 

Bu gerçek, crossing-over olayıyla daha da netleşmektedir: Neden genler durup dururken yer değiştirir? Bu nasıl, daha doğrusu neden olur? Homolog kromozomlar üzerindeki genler de, DNA'yı oluşturan atomlar ve moleküller yığınıdır. Genler bir araya gelerek DNA'yı ve kromozomları oluştururlar. İşte bu genlerin yapısı da, son derece sıradan biyokimyasal moleküller olduğu için ve herhangi bir bilince sahip olmadıkları için, bölünme sırasında yanyana geldiklerinde ve birbirlerine değdiklerinde hangi kromozoma ait olduklarının "farkında olamayacakları" için, sıradan fizik ve kimya yasaları dahilinde (moleküller arası etkileşimler, itme ve çekmeye neden olan kuvvetler gibi) bir kromozomdan diğerine geçebilirler. Çünkü genlerin "oturdukları" bölgeler, bildiğimiz fiziksel ve kimyasal bağlarla tutulmaktadır ve yer değiştiren genlerin yapısı birbirine son derece benzer olduğu için, yer değişim sonucunda kromozomda bir uyumsuzluk meydana gelmemektedir. Yani ileri bir teknolojiyle crossing-over'a an be an müdahale edersek, önceden hazırladığımız istediğimiz gen kombinasyonunu, yer değiştirilecek bölgeye yerleştirebiliriz ve kromozomların, tabiri yerindeyse "ruhu bile duymaz". Sonuçta fiziksel ve kimyasal özellikleri uyuştuktan sonra, orada bulunan maddenin içeriği herhangi bir önem arz etmez.

Daha fazla uzatmadan devam edelim. Crossing-over olayı ilk defa 1909 yılında Frans Alfons Janssens tarafından gözlenmiş ve "kiyazmatip" olarak isimlendirilmiştir. Ancak sonradan, 1916 yılında, ünlü Amerikalı Evrimsel Biyolog Thomas Hunt Morgan tarafından ayrıntıları da ortaya çıkarılmış, deneysel olarak gösterilmiş ve Evrim Teorisi'nin Bir Eleştirisi (A Critique of the Theory of Evolution) isimli makalesinde "crossing-over" olayını izah etmiştir. Günümüzde kiyazma (chiasma), crossing-over olayı sırasında değiştirilen genlerin birbirine dokunduğu bölge olarak anılmaktadır. Aşağıdaki görsel, Morgan'ın crossing-over'ı anlatmak için kullandığı figürdür:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Crossing-over'ın çok da karmaşık olmayan bir biyokimyası vardır: Spo11 isimli bir proteinin DNA ile buluşması sonrasında mayotik rekombinasyon işlemi dediğimiz bir işlem başlar. DNA'nın çift sarmal yapısı, helikaz gibi enzimler aracılığıyla açılır. Egzonükleaz enzimlerinden birkaçı sayesinde DNA'nın 5' uçları sindirilir ve 3' uçları üretilmeye başlanır. Dmc1 ve Rad51 proteinleri tek şeritli DNA kısımlarını kaplar ve nükleoproteinler oluşur. Rekombinaz enzimleri sayesinde DNA şeritlerinden birinin kırık uçları, karşıt kromatidi işgal eder. Tek şeritli DNA'nın 3' ucunda bulunan DNA öncülleri, tamamlayıcı şeridin genetik yapısının, öteki taraftaki şeride geçmesine sebep olurlar. İşte bu sırada meydana gelen kromatit uçları buluştuğu bölgelere kiyazma, değişim olayına ise crossing-over denir. Bu noktada, crossing-over'ı ve parçaları anlatan güzel bir diğer görsel sunalım:

Daha yukarıda da belirttiğimiz gibi, ökaryotların tamamında her bir hücre bir genin iki farklı kopyasını taşır. Bu kopyaların her birine alel denir. Her bir yavru, herhangi bir özellikle ilgili olarak, anne ve babasından birer alel alır. Dolayısıyla mayoz bölünme sırasında bir bireyin ürettiği gametler (üreme hücreleri), bir dizi alele sahiptir. Bu kişinin çiftleşeceği bireyin üreme hücreleri de, diğer bir dizi alele sahiptir. Bunlar, döllenme sonrasında bir araya gelerek, her bir bireydeki genetik malzemeyi oluştururlar. İşte bu sayede her bir bireyde, anne ve babasından gelen birer gen seti (aleller seti) bulunur. Aşağıda, bu kavramlar güzel bir şekilde gösterilmiştir:

Eğer crossing-over olmasaydı, her bir gamet tek tip alel seti taşıyor olacaktı. Crossing-over sayesinde bu aleller arasında değişim meydana gelebilmekte, böylece sayısız farklı kombinasyon elde edilebilmektedir. Bu da, neredeyse her bir spermin ve yumurtanın birbirinden farklı olmasını sağlamaktadır (tabii mutasyonlar ve daha sonra bahsedeceğimiz diğer Evrim Mekanizmaları bu varyasyonları daha da arttırmaktadır). Kısaca crossing-over, alellerin rastgele karışımına sebep olan bir doğa olayıdır. 

Crossing-over sırasında, genlerin konumları değişmez. Bir kromozom üzerindeki tüm genler, olması gereken yerlerinde kalır (eğer bir hata oluşmazsa; ki böyle hatalar olabilmektedir). Sadece, karşıt homolog kromozomu meydana getiren kromatitlerden birinden (her bir kromozomda iki adet kardeş kromatit bulunur) alel alınır ya da ona alel verilir. Bu sayede, yavruda anne-babanın genlerine ait herhangi bir kombinasyon teorik olarak bulunabilir. Sıralamada değil, taşınılan özelliklerde değişim meydana gelir. İşte bu, Mendel'in Bağımsız Dağılış Yasası'dır.

Burada önemli bir nokta da, crossing-over'ın her gende aynı olasılıkla meydana gelmediğidir. Bunun sebebi, genetik mesafe dediğimiz ve yukarıda bahsettiğimiz Evrimsel Biyolog Morgan'ın şerefine, birim olarak Morgan (Mo) ile ölçülen mesafedir. Bu mesafe, bir kromozom üzerindeki genlerin birbirinden uzaklığını belirler. Çok basit olarak, crossing-over'da her genin yer değiştirme şansının aynı olmama sebebi, birbirine yakın genlerin, beraberce aktarılma şanslarının daha yüksek olmasındandır. Örneğin ABCDEFGHIJKLMNOPR şeklinde genler olduğunu varsayarsak ve kiyazma bölgesinin konumundan ötürü B karşı tarafa aktarılacaksa, A ile C'nin de onunla birlikte aktarılma ihtimali, P'nin de B ile aktarılma ihtimalinden çok daha yüksektir. Bunun sebebi, elbette, DNA'nın bir bütün olması ve fiziksel ile kimyasal kuvvetlerle genlerin birbirine bağlı olmasıdır. Aktarım sırasında aktarılan parça, komşularını da beraberinde götürmeye çalışacaktır.

Tüm Reklamları Kapat

Tabii ki, DNA "mükemmel" bir molekül olmadığı için, sıklıkla bu mekanizmada hatalar meydana gelmektedir ve bunun sonucunda crossing-overlar birer mutasyona dönüşebilmektedir. Yer değiştirmek üzere kopan parçalar kimi zaman karşı tarafa ulaşamamaktadır. Bir diğer hata, karşıya geçen parçalara, ortamda bulunan bazı nükleotitler yapışarak fazladan ve hatalı parçaların oluşmasına sebep olabilmesidir. Tüm bunlar, popülasyon içerisindeki varyasyonların kaynaklarından sadece bazılarıdır.

Tüm bunlardan anlaşılabileceği gibi, crossing-over sayesinde canlılar arasında çok çeşitli tipler var etmek mümkün olmaktadır. Bu tipler hayata geldikten sonra, daha önce açıkladığımız seçilim mekanizmalarına tabi tutulurlar. Ve bunlar arasında, hayata geldikleri ortam şartlarına en uygun olanlar hayatta kalıp varlıklarını sürdürebilecek, üreyebilecek ve kendilerini güçlü kılan kombinasyonları yavrularına aktarabilecektir. Ortam koşullarına uygun olmayan genetik kombinasyonlara sahip olanlar, daha doğrusu sahip olduğu genetik kombinasyondan ötürü edindiği fiziksel özellikler hayata geldiği doğa şartlarına uygun olmayanlar ise elenmekte ve üreyemedikleri için bu "kötü" kombinasyonları yavrularına aktaramamaktadır. İşte en azından, sadece Doğal Seçilim yoluyla olan Evrim, basitçe bu şekilde çalışmaktadır.

Görüldüğü gibi, aslında anlaşılması zor hiçbir nokta bulunmamaktadır. Birey istese, bu doğa yasalarını kolaylıkla anlayabilir ve olayların oluş zincirini küçük parçalara bölerek nasıl evrimleştiğini görebilir. Bu sayede, doğadaki hiçbir fenomen açıklanamaz değildir ve Evrim sayesinde canlılarda meydana gelen her türlü çeşitlilik, kolaylıkla açıklanabilmektedir.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
Evrim Ağacı Akademi: Evrim Mekanizmaları Yazı Dizisi

Bu yazı, Evrim Mekanizmaları yazı dizisinin 9. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Evrim Mekanizmaları - 1: Evrimi Tetikleyen Mekanizmalar Nelerdir?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
26
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

İçerikle İlgili Sorular
Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Bilim Budur! 32
  • Tebrikler! 20
  • Muhteşem! 12
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 8
  • Merak Uyandırıcı! 8
  • Umut Verici! 3
  • Grrr... *@$# 2
  • Güldürdü 1
  • İnanılmaz 1
  • Üzücü! 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • ScienceDaily. Inherited Individual Variations Influence Patterns Of Gene Shuffling. (4 Şubat 2008). Alındığı Tarih: 23 Mart 2019. Alındığı Yer: ScienceDaily | Arşiv Bağlantısı
  • Princeton Üniversitesi. Chromosomal Crossover. (23 Mart 2019). Alındığı Tarih: 23 Mart 2019. Alındığı Yer: Princeton Üniversitesi | Arşiv Bağlantısı
  • Kahikatea. Dna Inheritance. (23 Mart 2019). Alındığı Tarih: 23 Mart 2019. Alındığı Yer: Kahikatea | Arşiv Bağlantısı
  • M. A. Hultén. On The Origin Of Crossover Interference: A Chromosome Oscillatory Movement (Com) Model. (8 Nisan 2011). Alındığı Tarih: 23 Mart 2019. Alındığı Yer: Molecular Cytogenetics | Arşiv Bağlantısı
  • H. B. Creighton. (1931). A Correlation Of Cytological And Genetical Crossing-Over In Zea Mays. Proc Natl Acad Sci USA, sf: 492–497. | Arşiv Bağlantısı
  • H. Bernstein. Meiosis As An Evolutionary Adaptation For Dna Repair. (7 Kasım 2011). Alındığı Tarih: 23 Mart 2019. Alındığı Yer: Intechopen | Arşiv Bağlantısı
  • S. Keeney, et al. (1997). Meiosis-Specific Dna Double-Strand Breaks Are Catalyzed By Spo11, A Member Of A Widely Conserved Protein Family. PMID, sf: 375–384. | Arşiv Bağlantısı
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 29/03/2024 10:43:04 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/244

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Hızlı
Gezegen
Egzersiz
Yangın
Kuantum Fiziği
Diyet
Mavi
Antibiyotik
Balina
Evrim Tarihi
Genetik Değişim
İngiltere
Şiddet
Tür
Türlerin Kökeni
Hayatta Kalma
Gebelik
Doğal
Biyocoğrafya
Radyoaktif
Oyun
Astrofizik
Buz
İyi
Damar
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Kafana takılan neler var?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
Ç. M. Bakırcı. Evrim Mekanizmaları - 9: Crossing-Over (Kromozomal Gen Değişimi). (7 Eylül 2011). Alındığı Tarih: 29 Mart 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/244
Bakırcı, Ç. M. (2011, September 07). Evrim Mekanizmaları - 9: Crossing-Over (Kromozomal Gen Değişimi). Evrim Ağacı. Retrieved March 29, 2024. from https://evrimagaci.org/s/244
Ç. M. Bakırcı. “Evrim Mekanizmaları - 9: Crossing-Over (Kromozomal Gen Değişimi).” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, 07 Sep. 2011, https://evrimagaci.org/s/244.
Bakırcı, Çağrı Mert. “Evrim Mekanizmaları - 9: Crossing-Over (Kromozomal Gen Değişimi).” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, September 07, 2011. https://evrimagaci.org/s/244.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close