Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Embriyolojik Evrim ve Pleyotropik Zorlanma: Karmaşıklığın Bedeli Var mı?

Embriyolojik Evrim ve Pleyotropik Zorlanma: Karmaşıklığın Bedeli Var mı?
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Nature Ecology & Evolution isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

2017 yılında Haiyang Hu ve ark. tarafından Nature Ecology & Evolution dergisinde “Constrained Vertebrate Evolution by Pleiotropic Genes” (Türkçesi: Pleyotropik Genler Yoluyla Omurgalıların Zorlamalı Evrimi) isimli bir makale yayınlanmıştır. Bu yazımız, makalenin yazarlarından birini konuyla ilgili görüşlerini aktarmaktadır.

Dürüst olmak gerekirse, bu analizin iyi bir fikir olduğunu düşünmüyorum... Ancak, evet, bununla bir şey bulunabilir, lütfen bu analizi sürdürün.

İtiraf etmeliyim, çalışma arkadaşım Song Guo’nun önerdiği analizi kabul etmeye hiç de istekli değildi, bu yüzden yukarıdaki gibi düşünmüştüm. Ancak zamanla bu analiz, makalemizdeki ana bulguya ulaşmamızda bize çok önemli bir ipucu verdi. Bu, omurgalıların anne rahminde korunmuş embriyonik orta dönemde bulunmalarının evrimsel gerekçesi ile ilgili bir ipucuydu.

Ontogeni (embriyogenez) ile filogeni (evrim) arasındaki genel ilişkiyi açıklamak için ilk defa Dr. Denis Doboule tarafından önerilen Gelişimsel Kum Saati Modeli, son yıllarda yapılan ve insanın da dahil olduğu karşılaştırmalı transkriptom çalışmaları ile genel düşüncenin aksine, nispi olarak desteklenmektedir. Erken embriyonik dönemdeki süreçlerin, gelişimin sonraki aşamaları için gerekli bilgiyi oluşturduğu düşünülürse, evrimsel süreçte değişikliğe uğramasının daha zor olmasının ve gelişimin sonraki aşamalarına kıyasla evrimsel olarak korunmuş olduğunun kabul edilmesi mantıklıdır.

Ne var ki, gelişimsel kum saati modeli, evrimsel olarak en çok korunmuş aşamanın embriyonik orta dönem (özellikle de her bir hayvansal filumdaki canlının vücut taslaklarının şekillendiği evre) olduğunu öngörmüştür. Yapmış olduğumuz çalışmanın temel amaçlarından bir tanesi de (önceden öngörüldüğü üzere), aynı filumda yer alan türlerin gerçekten bu modele uygunluk gösterip göstermediğini araştırmaktı ve bu amaçla da, sekiz adet kordata (omurgalı) filumuna (şubesine) ait tür seçerek, araştırmamızı gerçekleştirdik.    

Bu esnada Philipp Khaitovich laboratuvarında çalışan Song Guo ve çalışma arkadaşları tarafından ortaya atılan fikir ise omurgalıların bu korunmuş aşamada özellikle ifade ettikleri genleri bularak, embriyoların bahsedilen kum saati modelini takip etmelerini sağlayan muhtemel bir mekanizmanın varlığına dair bir ipucu elde edilmesiydi. Öte yandan, bu fikri takip etmek konusunda oldukça gönülsüzdüm. Aslına bakılacak olursa, birçok toplantımızda buna benzer tavsiyeler almıştım. Ancak, bu analizi yapmaktan kaçınmamın sebebi, bu tarz bir analizin gereğinden fazla detaylı olacağını düşünmüş olmamdı.

Çalışmamızda elde ettiğimiz verileri, türü devam eden sekiz farklı kordata filumuna ait türün bireylerinin erken ve geç dönem embriyolarının gen ifade profillerinden çıkardık. Her ne kadar, evrimsel olarak korunmuş aşamalarda özel olarak ve sık bir şekilde ifade edilen genleri tespit etmiş de olsak, mekanizma hakkında ne söyleyebilirdik ki? Bu bulduğumuz, yüz milyonlarca evrimin sadece bir sonucuydu ve evrimin sonucundan (yani, gen ifadesinden) mutlak bir mekanizmanın ortaya çıkarılması, biraz haddi aşmak gibiydi.

Üstelik, her ne kadar son yıllarda farklı türlerden elde edilen gen ifadesi profilleri ile kum saati modelinin desteklendiği çalışmalar yapılmış olsa da, hala bunun ne demek olduğunu bilmiyoruz. Konu hakkındaki bir varsayım, farklı türlerde benzer gen ifadesi profillerinin benzer homolog hücre kompozisyonunu yansıttığı görüşüdür. Ancak bu görüş, henüz kimse tarafından detaylıca sınanmamıştır. Şu halde, sadece gen ifadesi verileri ile evrimsel mekanizmaya ulaşma çabası bana pek bir iyimser gelmişti. Ancak bu varsayım, düşündüğümüzden fazlası çıkmıştı.

Song kısa bir süre sonra bulmayı umduğu hiçbir şeyi bulamadığını ifade etmişti. Her ne kadar, evrimsel olarak korunmuş olan organogenez (organ üremesi) aşamaları aktif morfogenezin (doku farklılaşmasının) yer aldığı ve birçok genin ifade ediliyor olması gereken aşamalar olsa da, aşamaya özgü çok az sayıda gen vardı.

Song, “Sen haklıydın, Naoki” diyerek anlatmaya devam etti. Gelişme sürecince ifade edilen genlerin sayısında ciddi bir değişikliğin olmadığına dair temel bulgular (öyle ki, bu gen sayısı herhangi bir azalma göstermeksizin embriyonik orta dönemde sürekli artış eğilimi gösteriyordu) elimizde olmasına rağmen, bu durum oldukça garipti.

Embriyonik orta dönemde daha az sayıda aşamaya özgü gen kavramının farkına vardıktan sonra anladık ki, evrimsel olarak korunmuş aşamalarda ifade edilen genler, gelişimin diğer aşamalarında da ifade edilmeliydi. Makalemizde de ifade ettiğimiz gibi, embriyonik orta dönemde ifade edilen genler, aslında gelişimin birçok farklı aşamasında ve dokularda da ifade edilmekteydi.

Üstelik, bu birçok aşamada ifade edilen genlerin aslında tahmin edilenden daha fazla transkripsiyon faktörü bağlayıcı bölgeye, daha fazla proteinler arası etkileşime sahip oldukları ve normal embriyogenez için hayati oldukları öngörülmüştür. Aslında önemli olan husus, pleyotropik olarak ifade edilen genlere daha yüksek oranda sahip olan gelişimsel aşamaların evrimsel olarak korunmaya yatkın olmasıydı.

Bu sonuçları mantık ekseninde açıklayabilecek yaklaşımlardan bir tanesi de “Pleyotropik Zorlama” kavramıdır. Bu nedenle embriyonik orta dönem aşamalarında şekillenen farklılıkların kısıtlanmasında pleyotropik zorlamanın etkili olduğu sonucuna vardık. Eğer bu doğru ise, genlerin tekrar kullanımlarının evrimsel farklılaşma için iki tarafı keskin bir kılıç olduğu da ortaya çıkmaktadır. Benzersiz evrimsel karakterlerin şekillenmesinde, eş seçenek olarak da ifade edilen gen takviyesinin etkili olduğu bilinse de, bu mekanizma, aynı genetik mekanizasyonu kullanacak olan evrimsel karakterlerin değişime uğramasını engellemektedir.

O halde bu, düzenleyici seviyede daha karmaşık olan canlıların, daha az evrimleşebilir olduğunu mu göstermektedir? Makalemizde teferruatlıca ifade edildiği üzere, konuyla ilgili cevaplanması gereken birçok başka nokta vardır. Embriyolar nasıl evrimleştiklerine dair ciddi miktarda ipucu içeriyor olsalar bile, embriyoları analiz etmekten daha fazlasını yapmamız gerekmektedir.

Biz, en azından ben hala, çalışmanın başlangıç aşamalarında ifade ettiğim üzere, doğayı biraz fazla basite indirgemekte olduğumuzu ifade ediyorum.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Nature Ecology & Evolution | Arşiv Bağlantısı

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 29/09/2020 07:03:05 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/5316

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.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Evrim Ağacı Duyurusu
Halk Sağlığı
Mühendislik
Epigenetik
Normal Doğum
Türleşme
Aşı
Elektrokimya
Araştırma
Parazit
Eğilim
Evrim Ağacı
İnsanın Evrimi
Süpernova
Maske
Primat
Wuhan Koronavirüsü
Yayılım
Cinsiyet
Evrimsel Süreç
Hücre
Çiftleşme
Kök Hücre
Kuyruk
Kozmoloji
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

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
“Ben, bilimin enfes güzelliğe sahip olduğunu düşününenlerdenim. Laboratuvardaki bir bilim insanı sadece bir teknisyen değildir; aynı zamanda kendisini bir peri masalı gibi büyüleyen doğal bir olgunun karşısına oturtulmuş bir çocuktur.”
Marie Curie
Geri Bildirim Gönder