Evrim, Fiziksel Görünüşü Nasıl Değiştiriyor? Cevap, Genlerde Saklı!

Vetmenudi Vienna'dan Christian Schlötterer ve Alistair McGregor gibi isimleri içinde bulunduran uluslararası bir araştırma ekibi, evrimin bir organizmanın görünüşünü nasıl değiştirdiğine dair yepyeni bir mekanizma keşfetti! Araştırmacılar, bir sineğin bacağındaki kılların sayısının mikroRNA adı verilen bir kimyasalın aktivitesine bağlı olarak çeşitlilik gösterdiğini ilan ettiler.

Evrimin moleküler mekanizmalarına ışık tutan bu çalışma Current Biology isimli dergide yayınlandı. 

Uzun bir süredir transkripsiyon faktörleri olarak bilinen bir grup proteinin, DNA'dan bilginin nasıl okunacağını doğrudan kontrol ettiği biliniyordu. Dolayısıyla, bu proteinleri kodlayan genlerdeki değişimlerin evrimsel adaptasyondan sorumlu olduğu geniş bir bilim çevresince kabul ediliyordu. Ancak mikroRNA olarak bilinen küçük RNA moleküllerinin hayvanların görünüşünün evrimsel değişiminde önemli rol oynadığı fikri bilim camiası için oldukça yeni. Viyana Üniversitesi Popülasyon Genetiği Enstitüsü'nden Christian Schlötterer ve Alistair McGregor, yayınladıkları makalede bu mekanizmayı tanımlıyorlar.

Küçük ve Büyük Kel Alanlar

Böcek vücutları genellikle çok sayıda mikroskobik kıl ile kaplıdır. Bu durum, Drosophila olarak bilinen meyve sineklerinin yakın akrabalarının çoğunun bacakları için de geçerlidir. Ancak bu canlıların ikinci çift bacaklarında, "çıplak vadi" olarak bilinen kel (kılsız) bir alan bulunmaktadır. Daha önceki araştırmalar, bu alanın genişliğinin ultrabithorax (Ubx) genlerince kontrol edildiğini ve türden türe farklılığa sebep olduğunu göstermişti. Ancak Viyana Üniversitesi'nde yapılan araştırmanın sonucu, farklı Drosophila melanogaster popülasyonlardaki bireylerin benzer farklılıklar gösterdiklerini ortaya çıkardı.

Bu çeşitliliğin sebebini araştıran bilim insanları, sineğin DNA'sında bulunan ve 4 genden oluşan bir kısma ulaştılar. Bu 4 genden 3'ü, kılların oluşumuyla ilgili bilgi taşımadığı bilinen genlerdir. miR-92a olarak bilinen 4. gen ise, mikroRNA kodlamaktadır. Daha önceki araştırmalar gösterdi ki, eğer bir sinekte miR-92a geninin aktivitesi artarsa, hayvanın kanatlarındaki kılların sayısı azalmaktadır.

Genin bacaklar üzerinde de aşırı ifade edilmesi sayesinde araştırmacılar, bu bölgedeki kılların da yitirilmesine neden oldular. Yani mikroRNA sentezinin arttırılması, vücudun görünümünü değiştirebilmekte ve çeşitlilik yaratabilmekteydi. Schlötterer, doğal olarak bulguları sebebiyle oldukça heyecanlı:

Bu, bir mikroRNA'nın ifadesindeki doğal bir çeşitliliğin, bir organizmanın görünümünde değişime sebep olabileceğini ispatlayan ilk deney. MikroRNA'lar bir genin ne miktarda okunacağını hassasça ayarlayabilmektedirler. Dolayısıyla, mikroRNA'nın üretiminde meydana gelecek bir değişim, morfolojik değişimlerin oluşmasında evrimin kullanabileceği zarif bir yöntemdir.