Eskiden Var Olmayan Proteinler, Evrimsel Süreçte Nasıl Oluşur?
/old/content_media/57d2d1c11c30051cabcd33641c36ffa2.jpg)
Bu Makalede Neler Öğreneceksin?
Bu bölümü yapay zekâ hazırlar.- Yeni genlerin oluşumu gen duplikasyonu ile başlar ve paralog genler zamanla mutasyonlar sayesinde farklı işlevlere sahip gen ailelerine dönüşür.
- Gen ailelerinin oluşumunda neofonksiyonelleşme ve subfonksiyonelleşme olmak üzere iki temel evrimsel mekanizma vardır; biri yeni işlev kazanırken diğeri görevleri paylaşır.
- Gen duplikasyonu pleiotropi etkisini azaltarak genlerin bağımsız evrimleşmesine olanak sağlar ve böylece adaptif evrimde yeni proteinlerin ortaya çıkmasını mümkün kılar.
Deneysel evrim çalışmaları popülasyon genetik modellerini test etmekte sıklıkla kullanılmaktadır. Bu yazımızda sizlere yeni bir yaklaşımdan söz etmek istiyoruz.
Bilindiği gibi yeni genlerin oluşumu neredeyse her zaman gen duplikasyonuyla (çiftlenmesiyle) olur. Birbirlerinden ayrıldıktan sonra belli bir süre boyunca birbirine eş görevli olacak olan bu paralog genler, zamanla biriken mutasyonlar sayesinde birbirinden giderek uzaklaşarak gen ailelerini oluştururlar. Paralog genlerin fonksiyonel farklılaşması gerek amino asit dizisinin gerekse bu genlerin salgılanma düzeninin değişmesiyle olabilir. Gen ekspresyonunun değişmesi genin salgılanma miktarında, yerinde veya zamanında meydana gelen her türlü değişimi kapsar.
Günümüzde, gen ailelerinin oluşumuna dair 2 ana görüş bulunmaktadır. Bunlardan birincisi klasik yeni görevlenme (neofunctionization) yaklaşımıdır. Bu yaklaşıma göre kopyalardan biri eski işini yaparken, ilave kopya yeni bir özellik kazanır. İkinci yaklaşım olan alt görevlenme (subfunctionalization) yaklaşımında ise birden fazla işlevi olan genin mevcut görevleri, yeni oluşan kopyalar arasında paylaştırılır.
/old/content_media/95269a6a7c0987ccdd41c6b1456d06f2.png)
A ve B işlerini yapan bir gen düşünelim. Duplikasyondan sonra kopyalar üzerinde hafifleyen seçilim baskısının etkisiyle kopyalardan birisindeki B işlevi ortadan kaybolabilir, ne de olsa diğer kopyada bu iş hala yapılmaktadır. Aynı sebeple diğer kopyada da A işinin kaybolması mümkündür. Ancak seleksiyon her işin en az bir gen tarafından yapılmasını zorunlu kılacağı için (bunun daha verimli olmasından ötürü), artık birisi A işini, birisi B işini yapan 2 yeni genimiz vardır. İlave mutasyonlarla elbette ki genlerin işlevlerinde de adaptasyonlar olacaktır.
Bu hipotez, bugüne kadar ne zaman test edildiyse doğrulandı. Örneğin, filogenetik kullanarak bir protein ailesinin atasal proteini üretiliyor. Atasal proteinlerin söz konusu gen ailesine bağlı proteinlerin yaptığı hemen her ayrı işlevi zayıf düzeyde de olsa yapabildiği saptanıyor. Dolayısıyla hipotezimiz doğrulanmış oluyor. Peki bunun adaptif evrim açısından önemi nedir?
Evrimsel biyologların analizlerini güçleştiren olgulardan biri pleyotropi adı verilen bir olgudur. Yani bir genin birden fazla fonksiyon, görünüm, özellik üzerinde etkisinin olabilmesi durumu. Atasal proteinin A işi lehine evrimleşmesi onun B işini yapma düzeyini azaltabilir. B alanında özelleşmesi, A işini yapma verimini olumsuz yönde etkileyebilir. Bu normal bir durumdur. Ancak gen duplikasyonuyla çoğalması, onun atasal işlevlerini paylaşan 2 kopya haline gelmesi durumunda, her kopya pleiotropiden bağımsız olarak evrimleşebilir. Böylece duplikasyon sonrasında genetik sürüklenmeyle sabitlenen fonksiyon kaybettirici mutasyonlar birbirinden farklı alanlarda özelleşmiş 2 spesifik proteini yaratabilir.
Yani eskiden var olmayan iki protein, sadece evrimsel sürece bağlı olarak var edilebilmektedir.
Bu makale üzerine konuşmaya devam et
Topluluk sohbetine katıl, yorum bırak veya ayrıntılı bir soru sor.
- Bilim Budur!6

- Mmm... Çok sapyoseksüel!2

- Muhteşem!0

- Tebrikler!0

- Güldürdü0

- İnanılmaz0

- Umut Verici!0

- Merak Uyandırıcı!0

- Üzücü!0

- Grrr... *@$#0

- İğrenç!0

- Korkutucu!0

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misin?
Şu iki siteden biriyle hemen destek olabilirsin:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracıyla 24.10.2026 23:47:15 tarihinde oluşturuldu. Evrim Ağacı'ndaki içerikleri birden fazla editör sürekli gözden geçiriyor, güncelliyor ve geliştiriyor. Bu çıktıdan sonraki güncellemeleri görmek ve içeriğin en güncel hâlini okumak için şu adrese git: evrimagaci.org/s/2025
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı sürece izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş hâlleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz.