İnsanlarda Yatay Gen Transferi: Genlerimizin 145 Tanesi "İnsan" Değil, Bakteri Geni!

Bilim insanlarınca yapılan yeni bir araştırma ile genlerin insanlara sadece kendi atalarından miras kalmadığı, evrim süreci boyunca önemli işlevleri olan 100'de fazla genin de, bakterilerden biz insanlara (Homo sapiens'e) aktarılmış olduğu ortaya çıktı.

Birleşik Krallık’ta yapılan bu araştırmada, yaklaşık 150 farklı kalıtsal özelliğin yatay gen transferi sayesinde insan genomuna geçtiği tespit edildi. Aradaki bu gen alışverişinin bir nesilden diğer nesile aktarma şeklinde değil, farklı türler arasında gerçekleştiği anlaşıldı.

Yatay gen transferi genellikle mikroorganizmalarda ve omurgasız hayvanlarda görülmektedir. Bakteriler bu yolla antibiyotiklere karşı direnç kazanmaktadır. Wolbachia bakterileri, bu gen transferi ile sonraki nesillere kalıtsal özelliklerinin sadece bir kısmını aktarabilecek olsa da, genomlarının tamamını bile meyve sineklerine (Drosophila ananassae) geçirip orada saklayabilirler. 

Omurgalı hayvanlarda ise türler arası yatay gen aktarımı şu ana kadar çok nadiren gözlemlenmiştir. Bu yüzden 2001 yılında gerçekleştirilen bir araştırmada incelenen insan genomunda, bakterilerden Homo sapiens'e aktarılmış olan 113 farklı gen tespit edilmesi bilim dünyasında şaşkınlık yaratmıştı. Fakat elde edilen sonuçlar bugüne kadar tartışmalıydı.

Bakterilerden Geçen Genler

İngiliz bilim insanları türler arası gen aktarımı konusunu oldukça ciddiye aldılar ve içerik açısından çok zengin olan genom veri bankalarını taradılar. Aralarında şempanzelerin ve biz modern insanların da genomlarının bulunduğu 10 farklı primat, 4 çeşit yuvarlak solucan (nematod) ve 12 meyve sineği türünün genomlarını karşılaştırdılar. Söz konusu araştırmada, bu canlıların genomları mikroorganizmanın kalıtsal özelliklerini taşıyan genler ile kıyaslanmıştır. 

Elde edilen sonuçlar ışığında, yağ metabolizmasında ve bağışıklık sisteminde önemli rol oynayan 145 farklı genin bakterilerden insana aktarıldığı sonucuna ulaşıldı. Aradaki gen transferinde aktarılan kalıtsal olan bir takım özelliklerin alıcıya fayda sağladığı ve yatay transferde genlerin büyük bir kısmının bakterilerden, protistalardan ve hatta mantarlardan aktarıldığı gözlemlendi. Gen transferinin nasıl gerçekleştiği konusunda araştırmacılar halen hemfikir değiller; fakat virüslerin genlerin aktarımında bir rol oynamış olabileceği düşünülüyor.

Araştırmacılar aktarımın ne zaman gerçekleşmiş olabileceğini araştırmak için genlerin Evrim Ağacı üzerindeki dağılımını da incelediler. Buna göre, insanlarda ve diğer primatlardaki bu aktarımın büyük oranda ortak ataların zamanında gerçekleşmiş olduğu ortaya çıkarıldı. Buna rağmen, yuvarlak solucanlarda ve meyve sineklerinde yatay gen transferi günümüzde de halen görülmektedir. 

Cambridge Üniversitesi’nden Dr. Gos Micklern, Genome Biology dergisinde gen transferinin bütün bir faunada gerçekleşmiş olabileceğini ve bunun da evrim sürecinde şu ana kadar gözardı edilmiş önemli bir rol oynamış olabileceğini belirtti.. Makalenin baş yazarı Alastair Crisp bu konuda şöyle söylüyor:

Bu araştırma, insanlarda ve hayvanlarda yatay gen transferinin oldukça yaygın olduğunu ve onlarca, hatta yüzlerce aktif rol oynayan genin bu süreçte aktarılmış olabileceğini gördük. Fakat asıl şaşırtıcı olan ise yatay gen transferinin hiç de nadir bir şey olmadığı, aksine evrim sürecinde ve hatta belki de tüm hayvan türlerinde görülebileceğidir. Bu da aslında evrim tanımımızı bir kez daha gözden geçirmemiz gerektiği anlamına geliyor.

Söz konusu araştırmada görev almamış olan, Konstanz Üniversitesi’nden Axel Meyer ise bu konuda şöyle belirtiyor:

Oldukça mantıklı ve merak uyandırıcı bir araştırma. Elde edilen sonuçlar çok önemli ve eminim ki bilim dünyasının çok ilgisini çekecek. Fakat bu gen transferinin nasıl gerçekleşmiş olabileceği akıllarda pek çok soru işareti uyandırıyor.

2012 yılında yapılan bir diğer araştırmada ise bazı genlerin konak görevindeki balıklardan parazit olarak beslenen diğer balıklara (taşemengillere) doğrudan gen aktarımının mümkün olduğu kanıtlanmıştı.

Not: Bu yazıyı çeviren Mert Moralı'ya teşekkür ederiz.