Evrim Ağacı
Reklamı Kapat
Reklamı Kapat

Bu yazı, Phys.org 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.

Arizona Üniversitesinden bir ekip, evrimi anında geriye saracak bir “anahtar” geliştirdi. “Atasal gen canlandırması” adı verilen bu teknikle, eski genler modern E.coli bakterilerine aktarılarak evrim yeniden başlatıldı ve süreç izlendi. Bu durum, erken Dünya üzerinde canlılığın nasıl başlamış olabileceğine ve diğer gezegenlerde yaşamın neye benzeyebileceğine dair ipuçları sunuyor. Çalışmanın başyazarı, Arizona Üniversitesinden astrobiyolog Betül Kaçar şöyle söylüyor:

Yaşı 700 milyonun üzerinde olan temel bir gen ile genetik olarak düzenlendiklerinde bile, organizmaların bütün işlevlerini yürüterek yaşayabildiğini gördük. Çalışmamız bunu ispatlayarak sıradaki soruları sormamızı sağlıyor: Evrimi ne kadar geriye takip edebiliriz? Gen dizilerinin eskiden olduğu gibi aynı şekilde evrim geçirip işlev görmelerini bekleyebilir miyiz? Eski ve yeni dizilerin benzer oluşu, genin de aynı şekilde çalışacağı anlamına gelmemektedir.

1989’da ünlü evrimsel biyolog Stephan J. Gould bir düşünce deneyi ortaya attı: Zamanı geriye sarabilseydik ve evrim tekrar başlasaydı, ortaya çıkan sonuç şu anki bildiğimiz Dünya yaşamına benzer miydi? ‘Yaşam kasetini başa alma’ düşüncesi on yıllar boyunca teorik bir soru olarak kalmış ve bilim insanlarınca sonu tükenmez tartışmaların konusu olmuştur. Tartışmaların merkezinde, bir organizmanın geçmişinin onun gelecekteki halini nasıl sınırlandırdığını anlama çabalarında olasılık ve determinizm (belirlenimcilik) arasındaki gerilim yer almıştır.

Bir organizmadan gen alıp başka bir organizmanın genomuna eklenmesi demek olan rekombinant DNA teknolojisinin gelişimi, Gould’un bu sorusunu deneysel olarak cevaplamamızı sağlamaya başladı. Kaçar, Georgia Tech Üniversitesinden doktora sonrası danışmanı Eric Gaucher ile beraber, NASA destekli bir projede laboratuvar emektarı E.coli bakterisinde evrimi tekrar başa aldılar. E. coli bakterilerinin sil baştan evrimini sağlayamazlardı elbette, ama hayatta kalmak için ihtiyaç duydukları belli bir anahtar proteinin evrimini geriye sarabilirlerdi.

EF-Tu: Protein Yapımında Kullanılan Eski Bir Gen

2008 yılında Kaçar, tam bir proteine dönüşecek olan amino asit yapı taşlarını birbirine bağlamaya yardım eden Elongation Factor-Tu (EF-Tu) adlı bakterilere ait 500 milyon yıllık önemli bir gen dizisini yeniden inşa etti. EF-Tu’nun bu versiyonu Kambriyen patlamasından hemen sonra, yaşamın giderek karmaşıklaşmaya başladığı bir dönemde ortaya çıkmıştı. Ribozomal protein olduğundan, yani hücrenin sağkalımı bu proteinin işleyişine bağlı olduğundan, hücrenin tam merkezindeydi.

EF-Tu geninin bu eski versiyonu E. coli bakterisindeki yeni versiyonundan 28 noktada farklılık gösteriyordu. Bu bakteriler EF-Tu olmadan yaşayamayacakları için Kaçar’ın ilk işi bu eski genin modern E. coli bakterisinde işlev görüp görmeyeceğini anlamaktı. Bu sebeple, 2 adet EF-Tu kopyasını tek bir eski versiyon EF-Tu ile yer değiştirip beklemeye koyuldu. Kaçar konuyla ilgili şunları söylüyor:

“Söz konusu gen, uzun süren uykusundan yeniden uyanmıştı. Etrafındaki her şey değişmişken çevresine uyum sağlamayı öğrenmesi gerekiyordu.”

Ortaya çıkan eski ve yeni karışımı hibrit bakteri büyüyebiliyordu. Ancak bakterinin büyüme oranı ölçüldüğünde, onun zaman içerisindeki bu yolculuğu evrimsel uyumluluğunu üçte iki oranında düşürüyordu. Bu büyük düşüşle beraber Darwinci evrim sahneye çıkıyor, bakterilerdeki binlerce geni onarmaya başlıyordu. Kaçar, bu hibrit bakterilerden altı farklı popülasyon yaratıp onları laboratuvarda büyümeye bıraktı. 2.000 nesil boyunca gözlenen popülasyonların her biri evrimsel yolculuklarında yeni bir olası son ile karşılaştı. 

Protein sentezi için amino asitleri birbirine tutturan 70S ribozomuna bağlandığını görüyorsunuz.
Protein sentezi için amino asitleri birbirine tutturan 70S ribozomuna bağlandığını görüyorsunuz.

Kaçar’ın popülasyonlarından biri hariç hepsinde, eklenmiş olan EF-Tu geniyle birlikte E. coli bakterileri benzer şekilde evrim geçirdi. Hücreler, EF-Tu genini değiştirmek yerine, işlev azalmasıyla başa çıkmak için EF-Tu proteininden fazla miktarda üretti. Bulabilecekleri milyonlarca olası çözüm arasında bakteriler, çoğunlukla aynı çözüme (EF-Tu proteinini artırma) odaklanmış gözüküyorlardı. Kaçar, daha az öneme sahip proteinlerin üretimindeki bu artışa organizmanın “acil durum yanıt sistemi” diyor. Basit olmasına rağmen değişim işe yaramış, eski EF-Tu protein miktarındaki artış bakteri uyumluluğunu sağlamıştı.  

Ancak tüm bunlar problemin tek olası çözümüymüş gibi algılanmamalı. Kaçar deneylerine sadece altı değişik E. coli popülasyonuyla başladı. Doğal yaşamdaki seleksiyon, milyonlarca farklı organizmanın torunlarını biçimlendirmiştir. Halbuki laboratuvar ortamındaki 2000 nesil, evrimsel süreçte sadece göz açıp kapayıncaya kadar geçen bir süreçtir. Kaçar’a göre, bu altı soy hattının tümü tesadüfi olarak ‘uyumsuz protein miktarındaki artış’ çıkar yolu üzerinde birleştiği için bu çözüm, daha iyi bir mutasyon ortaya çıkana kadar geçici bir önlem (çözüm) olabilir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Araştırmayı Genişletmek

Kaçar, bir sonraki aşamada evrimin ne gibi çözümler bulabileceğini görmek için soy hatlarını genişletmeye devam etti. Benzer deneyleri, siyanobakteriler ve atmosferdeki karbondioksiti glukoza çeviren rubisco dahil fotosentezin belkemiği olan proteinler üzerine de yürüttü. (Kaçar’ın rubisco ile ilgili çalışmasına İngilizce olarak buradan ulaşabilirsiniz.)

Kaçar, çalışmanın sadece bu gezegendeki yaşamla ilgili olmadığını, başlangıç malzemelerinin canlılığı nasıl biçimlendirdiği veya biçimlendirmediği bilgisinin, bilim insanlarına yaşamın diğer gezegenlerde neye benziyor olabileceğine dair çok şey anlatabileceğini söylüyor. Atasal gen canlandırması, aynı zamanda, gelecekte yaşamın değişen iklime ve diğer insan kaynaklı değişimlere nasıl adapte olabileceğiyle ilgili bilgi verebilir. Kaçar çalışmanın önemi hakkında şunları söylüyor:

Bu çalışma bizlere sentetik biyoloji ile evrimsel biyolojiyi bağdaştırarak yaşamın sınırlarını anlamamıza katkı sağlayacak. Böylelikle, astrobiyoloji alanında yaşamın değişik yerlerdeki dağılımı ile ilgili olarak pek çok meseleyi ele alabileceğiz.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 1
  • 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: Phys.org | 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 25/10/2020 23:11:38 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/2965

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
Molekül
Savunma
Doğa Gözlemleri
Mitler Ve Gerçekler
Abd
Epidemik
Hastalık Kataloğu
Coronavirus
Eşcinsellik
Davranış
Balina
Karanlık Enerji
Evrim Ağacı Duyurusu
Uyku
Beslenme Bilimi
İspat
Tekillik
Fare
Sağlık Bakanlığı
Afrika
Genetik
Protein
Evrimsel
Sinaps
Metabolizma
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
“Günümüzdeki hiçbir biyolog 'Evrime Yeni Kanıt' başlıklı bir makale yayınlamaya çalışmaz. Bu konu bir yüzyılı aşkın süre önce kapanmıştır.”
Douglas Futuyma
Geri Bildirim Gönder