İnsan Evriminin Devam Ettiğini Gösteren İzler

Yaşlı ve genç katılımcıların genomlarını karşılaştıran bir araştırmaya göre, Alzheimer ve sigara içimiyle ilişkili genlerin genetik varyantlarında seçilim baskısı görünüyor.

Araştırmacılar, Alzheimer hastalığı ve ağır sigara içimi ile ilişkisi olan genetik varyantların, genç insanlara göre yaşlı insanlarda daha az görülmesini PLOS Biology’de yayınladılar. Çalışmalarında, genetik alelleri iki büyük genomik veri tabanında analiz ettiler ve evrimsel uyumun bir göstergesi olarak uzun ömürle ilişkili olan alelleri ayıkladılar. Araştırmaya katılmayan Stanford Üniversitesi'nden genetikçi Jonathan Pritchard şöyle diyor:

İnsanlarda alel frekanslarında tek nesil kaymalarını ölçmek için daha önce elimizde veri yoktu. Bu, evrimsel değişimin en küçük boyutta yani bir kuşakta nasıl çalıştığını anlamanın önemli bir parçası.

Başyazar Joe Pickrell, ticari bir genetik test servisini kullandıktan ve elde edilen verileri çevrimiçi hale getirdikten sonra, yukarıda bahsedilen çalışmanın yapılması gerekliliğine dair fikrin birkaç yıl önce ortaya çıktığını söylüyor. Meslektaşlarından birisi, Alzheimer hastalığını arttıran risk ile ilişkili olan APOE4 geninin bir varyantını taşıdığını keşfetti. Pickrell bu varyantı araştırırken, varyantın yaşlı insanlarda daha az görüldüğünü ve APOE4 geninin bir varyantını taşıyanların genç yaşta ölme ihtimalinin daha yüksek olduğunu buldu. Pickrell şöyle diyor:

Farklı yaştan insanların olduğu tek bir grupta genetik varyantların zamana yayılmış haliyle frekanslarına bakabilme işi kafamın bir köşesinde yer etmişti.

Kaiser Permanente yüzbinlerce kişinin genetik çeşitlilikleri hakkındaki verileri 2012'deki araştırma için kullanıma açtıktan sonra, Pickrell daha büyük çaplı bir çalışma için doğru zaman olduğuna karar verdi. İngiltere Biobank'tan gelen içinde katılımcıların ebeveynlerinin öldüğü yaşları da olan verileri kullandılar. Columbia Üniversitesi lisansüstü öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı Hakhamanesh Mostafavi şöyle diyor:

Çoğunlukla biyomedikal amaçlarla toplanan büyük veri kümelerinin varlığı ile bu verileri kullanmak mümkün hale gelmiştir. Bu sayede, birkaç nesil gibi kısa zaman ölçeklerinde gerçekleşen küçük değişikliklere bakabiliyoruz. Araştırmanın hedefinde, seçilimi iş başındayken doğrudan gözlemlemek ve uyumla sonuçlanan varyantları (değişkenleri) teşhis etmek vardı.

New York Genom Merkezinde genetikçi olan ve bir genetik test şirketinin kurucusu olan Pickrell, doğurganlık ve uzun ömürlülüğün doğal seçilimde rol aldığını söylüyor. Görünen o ki, her ikisi de bir popülasyonda genetik alellerin devamına katkıda bulunmasıdır. Eldeki verilerle birlikte, Pickrell ve çalışma arkadaşları sadece uzun ömürlülüğü doğrudan ölçebildiler.

Kaiser Permanente ve UK Biobank'tan yüz binlerce siteden gelen 210 bin katılımcının genom verilerini analiz ettiler ve bilgileri hem katılımcıların kendi yaşlarına hem ebeveynlerinin yaşlarına ya da anne ve babalarının öldüğü yaşlara göre karşılaştırdılar. (Ebeveynleriyle ilgili bilgiler UK Biobank tarafından sağlandı.)

Yaşlı insanlarda (hatta uzun ömürlü bireylerin çocuklarında) genç insanlara göre istatistiksel olarak daha az yaygın olan sadece iki varyant buldular. Birincisi, Alzheimer'e bağlı APOE4 varyantıydı ve bu çalışma için bir kıvılcım oldu. Diğeri, insanlarda ağır sigara içimiyle ilişkili olan CHRNA3 genindeki bir mutasyondu.

Bulgular, bu varyantlara sahip olanların sahip olmayanlar kadar uzun yaşama eğiliminde olmadıklarına ve gidişat böyle devam ederse sonraki kuşaklarda bu varyantların daha az sıklıkta görüleceğine işaret ediyor. Son çalışmada günümüz genomik verilerine hızlıca bir bakış atıldığından bu aşamalı değişim üzerinde durulmadı.

Pickrell, bu sonuçların çevre koşullarındaki yeni değişikliklere uyum sağlanacağının göstergesi olduğunu söyledi. CHRNA3 varyantı, babalarının daha genç yaşta öldüğü katılımcılar arasında daha yaygındı. Pickrell buna sebep olarak, bu alellere sahip olanların on yıllar önce, sigara içmenin popüler olduğu yıllarda, sigaranın kötü etkilerine daha çok maruz kalmış olmalarından şüpheleniyor. Pickrell şöyle diyor:

İngiltere'de 1950'lerde, ortalama bir insan günde yarım paket sigara içiyordu. Bu, sigara içme davranışını etkileyen farklı genetik varyantların muhtemelen o sıralarda doğal seçilim baskısı altında olduğu anlamına geliyor.

Diğer taraftan, Alzheimer gibi yaşamın geç dönemlerinde görülebilen hastalıkları ortaya çıkaran varyantlar nasıl olur da seçilim baskısı altında olabilir? Pickrell’a göre bu, en azından erkekler için, üreme yoluyla gerçekleşebilir:

65 veya 70 yaşından sonra ölüm riskini etkileyen APOE4 geninde gördüğümüze benzer bir genetik varyant, erkek bireylerin çok az bir kısmı bu yaşlardan sonra çocuk sahibi olmuş olsa bile, doğal seçilimden pekâlâ etkilenebilir.

Fransa'nın Lyon şehrindeki Biyometri ve Evrimsel Biyoloji Laboratuvarı'ndan bir genetikçi olan Laurent Duret, geç ortaya çıkan varyantlarla doğal seleksiyon arasındaki ikinci olası bağlantıyı ortaya çıkarıyor: İnsanlar üremeye son verdikten sonra çocuklarına ve torunlarına bakmaya devam edebilirler. Bu sayede, torunlarının üreme yaşına kadar gelme ihtimallerini artırarak kendi alellerinin bir sonraki kuşağa aktarımını sağlarlar.

Ekip aynı özellikleri etkilediği bilinen bazı varyant gruplarının ortak etkilerini analiz etti. Geç ergenlik ve geç doğurganlıkla ilgili olan varyantların uzun ömürlülük ile ilişkili olduğunu ve ayrıca yüksek LDL kolesterol düzeyi, kalp hastalıkları riski ve yüksek BKE (beden kitle endeksi) ile ilgili olanların ise insanların yaşam sürelerini kısaltıyor olabileceğini buldu.

Mostafavi ve Pickrell bu araştırmanın, daha büyük ve güçlü veri kümelerinde veya farklı popülasyonlarda benzer soruları ele alırken başkalarına yardımcı olacağını söylüyor. Çalışmaya dahil olmayan Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı ve Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi'nde genetikçi olan Leonid Kruglyak şöyle diyor:

Esas itibarıyla bu çalışma ile çok daha büyük topluluklarla beraber yapabileceklerimizi düşünmek heyecan verici. Böylelikle, yaşam süresini etkileyen daha az yaygın olan genetik varyantları tanımlayabiliriz.