Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

MikroRNA ve Hızlı Evrim: Düzenleyici RNA Parçaları, Kısa Sürede Yepyeni Türlerin Evrimine Neden Olabiliyor!

MikroRNA ve Hızlı Evrim: Düzenleyici RNA Parçaları, Kısa Sürede Yepyeni Türlerin Evrimine Neden Olabiliyor!
7 dakika
1,513
Evrim Ağacı Akademi: Türleşme Yazı Dizisi

Bu yazı, Türleşme yazı dizisinin 19. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Taksonomi Nedir? Sınıflandırma Biliminin Temel Kurallarını Öğrenin!" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
Tüm Reklamları Kapat

Evrimsel biyologlar, bir türün iki yeni türe evrimleşmesi süresinde, popülasyonları arasındaki coğrafi engellerin belirleyici bir rol oynadığını biliyorlar. Allopatrik türleşme adı verilen bu türleşmede bir tür, fiziksel olarak iki veya daha fazla izole popülasyona ayrılır, böylece bu gruplar arasındaki gen akışı engellenir. Böylelikle alt popülasyonlar, kendi yaşam alanlarına uyum sağlar ve farklı özellikleri olan, bağımsız türlere dönüşür. Bu, evrimsel türleşmenin yaygın yöntemidir.

Simpatrik Türleşme Mümkün mü?

Ancak son yıllarda, Konstanz Üniversitesi'nden evrimsel biyolog Profesör Axel Meyer, yeni türlerin ortak bir habitat içinde, aralarında coğrafi izolasyon olmaksızın, gen akışının devam ettiği ortamlarda, simpatrik türleşme adı verilen bir evrimleşme süreci sonucunda, kaynak popülasyondan iki yeni türün evrimleşebileceğini kanıtlamakla kalmayıp, aynı zamanda bu tip türleşmenin tahmin edilenden çok daha yaygın olabileceğini de gösterdi.

Coğrafi engelleri olmayan farklı ekolojik nişlere evrimsel olarak bölünmüş soyları içeren simpatrik türleşme, evrimsel biyolojideki en tartışmalı konulardan biridir.[1], [2], [3], [4] Bu tartışma, kısmen, gen akışının olduğu ortamlarda fenotipik ve genetik ıraksama (farklılaşma) üreten mekanizmaların tam olarak anlaşılmamış olmasından kaynaklanmaktadır.[5], [6]

Tüm Reklamları Kapat

Elbette, farklı ekolojik nişlerde yaşayan popülasyonların maruz kaldığı farklı seçim rejimlerinin, farklı popülasyonlarda yeni genetik varyantların birikmesine yol açması gerektiği açıktır.[7] Yine de, gen akışı ve rekombinasyonun bu varyantları homojenleştirmesi ve fiziksel bağlantılarını kırarak faydalı allel kombinasyonlarını bozması da beklendik bir sonuçtur.[8], [9] Bu nedenle, sempatik türleşmenin uzun zamandır olası olmayan bir türleşme modu olduğu düşünülüyordu.

Bununla birlikte, son birkaç on yılda, birkaç teorik model ve ampirik çalışma, gen akışıyla türleşmenin şaşırtıcı derecede yaygın olabileceğini öne sürdü.[10], [11] Dahası, adaptif ıraksamayı etkileyen lokusların, çok az fiziksel bağlantı sergilemesine veya hiç göstermemesine rağmen, bağlantı dengesizliği veya alellerin farklı lokuslarda rastgele olmayan birlikteliği sergileyebileceği artık açıktır.[8], [12]

Bu çerçevede, "Simpatrik türleşmeyi kolaylaştıran adaptif özelliklerin belirli genetik mimarileri var mı?", "Farklı gen ekspresyonu özellik varyasyonu ile nasıl ilişkilidir?", "Bu ayrışmayı teşvik etmede gen düzenleyici mekanizmaların rolleri nelerdir?" gibi gen akışı karşısında ayrışmayı teşvik eden moleküler mekanizmalarla ilgili daha önce araştırılamayacak bazı sorular, artık ele alınabilir. "Genomik çağın" gelişiyle ve büyük ölçekli dizileme ve güçlü biyoinformatik araçların artan kullanılabilirliğiyle birlikte, artık sempatik ayrışmanın moleküler temeli hakkındaki soruları daha önce görülmemiş bir güç ve çözünürlükle ele alabiliriz.[13], [14]

İşte Meyer'in ekibi, simpatrik türleşmenin gerçekleşmesine olanak tanıyan hem ekolojik hem de genetik mekanizmaları araştırmaktadır. Yakın zamanda Molecular Biology and Evolution adlı bilimsel dergide yayınlanan bir makalede; Axel Meyer ve meslektaşları Paolo Franchini, Peiwen Xiong, Carmelo Fruciano, Ralf Schneider, Joost Woltering ve Darrin Hulsey, bir tür genetik anahtar olarak tanımlanabilecek mikroRNA'ların simpatrik türleşmede oynadığı belirleyici rolü tanımladı.[15]

Tüm Reklamları Kapat

Çiklitlerin Hızlı Evrimi

Axel Meyer liderliğindeki araştırmacılar, araştırmalarında model sistem olarak Nikaragua'nın volkanik krater göllerindeki Midas çiklit balıklarını inceliyorlar. Çiklitler, yeni ortamlara son derece hızlı bir şekilde uyum sağlama ve yeni türler oluşturma kabiliyetleriyle tanınır.

Bu yeni balık türü, Nikaragua'nın büyük göllerinde bulunan bir popülasyondan köken almaktadır; fakat bu ortak atadan ayrılan birkaç soy hattı, birden fazla küçük ve genç krater gölünü kolonileştirdikten sonra yeni ekolojik nişlere de adapte olmuşlardır. Yeni ortamlarına göre evrimleşen balıklarda, örneğin daha uzun bir gövde veya farklı bir çene gibi yeni özellikler evrimleşmiştir ve tüm bu balıklar, 22.000 yıldan daha kısa bir süre içinde çeşitli yeni türlere dönüşmüşlerdir.[16], [17] Bu Midas çiklitlerinin bir diğer karakteristik özelliği, küçük krater gölleri içindeki farklı ekolojik nişlere uyum sağlayarak, bazen tekrar tekrar, aynı popülasyon içinde farklı türlere evrimleşmeleridir. Yani bu balıklar, sadece yeni göllere ulaştıklarında türleşmezler; aynı göl içinde de birkaç yeni türe evrimleşebilirler.

Nikaragua gölleri ve Midas çiklitleri. Bu çalışmada kullanılan Midas çiklit sürüsünün beş türünün temsili örneklerinin fotoğrafları gösterilmiştir. Sağ üst köşede, batı yarımküredeki Nikaragua göllerinin coğrafyası ve Midas radyasyonunun bileşenlerini içeren göllerin bir görünümü verilmiştir. Her krater gölü için, dipte yaşayan (bentik) ve açık su (limnetik) türlerini içeren bir tür çifti incelenmiştir.
Nikaragua gölleri ve Midas çiklitleri. Bu çalışmada kullanılan Midas çiklit sürüsünün beş türünün temsili örneklerinin fotoğrafları gösterilmiştir. Sağ üst köşede, batı yarımküredeki Nikaragua göllerinin coğrafyası ve Midas radyasyonunun bileşenlerini içeren göllerin bir görünümü verilmiştir. Her krater gölü için, dipte yaşayan (bentik) ve açık su (limnetik) türlerini içeren bir tür çifti incelenmiştir.
Molecular Biology and Evolution

Nikaragua'daki Midas çiklitleri, sempatrik türleşmenin en iyi bilinen örneklerinden biridir. Bu kadar kısa bir süre içinde yeni mutasyonların meydana gelmesi ve seçilmesi pek olası görülmediği için; farklı vücut şekillerini, uyarlamaları ve dolayısıyla farklı ekolojik nişleri ortaya çıkarabilecek moleküler mekanizmayı keşfetme çabalarını tetiklemiştir. Oldukça zor ve ilginç araştırmalar sonucunda; mikroRNA'ların ve genlerin ifadesini düzenlediği yeni hedef bölgelerinin evriminin, aşırı genç türler arasında çok az sayıda genetik farklılık ile çok hızlı bir evrimsel değişimi meydana getirebilecek potansiyel bir moleküler mekanizma sağladığı keşfedilmiştir.

Bir Evrim Mekanizması Olarak MikroRNA!

Konstanz Üniversitesi'nden biyologlar, Apoyo ve Xiloá krater göllerinden beş Midas çiklit türünün genetik analizlerini gerçekleştirdi. Burada, özellikle mikroRNA adı verilen, gen ifadesi üzerinde düzenleyici bir etkiye sahip kodlayıcı olmayan bir ribonükleik asitlerin işlevine odaklandılar.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Araştırmacılar, genç balıklarda, balık gövdelerinin oluştuğu bir aşamada yumurtadan çıktıktan bir gün sonra artış gösteren mikroRNA aktivitesi buldular. MikroRNA ve gen ifadesi arasındaki etkileşimi analiz edip belirli mikroRNA çiftlerini ve birbirini etkileyen genleri belirlediler.

MikroRNA, hedef genlerin ifadesini baskıladığı için bunlar üzerinde düzenleyici bir etkiye sahiptir: Belirli bir mikroRNA ne kadar aktifse, hedef gen o kadar etkili bir şekilde bastırılır veya "kapatılır". Paolo Franchini şöyle diyor:

Araştırma sonuçlarımız, son derece hızlı gelişen mikroRNA düzenlemesinin Midas çiklitlerinin hızlı simpatrik türleşmesine katkıda bulunduğuna dair güçlü kanıtlar sunuyor.

Tarihsel olarak, uyarlanabilir evrimin altında yatan moleküler mekanizmaları araştıran çalışmalar, protein kodlayan dizi varyasyonuna odaklanmıştır.[18], [19] Britten ve Davidson tarafından 1969 yılında yapılan çığır açıcı akademik çalışmalar sonrasında gen düzenlemesi, tür farklılaşmasının ana itici güçlerinden biri olarak giderek daha fazla kabul edilmeye başlanmıştır. Yine de, gen ekspresyonundaki değişikliklerin genellikle fenotipik sapmanın altında yattığı hipotezi, yalnızca gen ekspresyonunun nicel tahminlerine izin veren yaklaşımların geliştirilmesiyle test edilebilir hale geldi.[20]

Şimdi, gen düzenlemesi, adaptif evrimin altında yatan en hızlı ve en etkili mekanizmalardan biri olarak kabul ediliyor ve özellikle türleşmenin ilk aşamalarıyla ilgili olduğu düşünülüyor.[21], [22], [23], [24] Yaygın olarak ifade edilen protein kodlama dizilerindeki sinonim olmayan (fark yaratan) değişiklikler, fenotip üzerinde büyük pleiotropik etkiler (aynı genin birden fazla özelliği etkilediği değişimler) yaratabilmesine rağmen; transkripsiyon faktörleri, DNA metilasyonu ve mikroRNA'lar (miRNA'lar) gibi gen düzenleyici mekanizmalar daha ince ayarlanmış bir sonuç üretebilir. Adaptasyonu ve potansiyel olarak üreme izolasyonunu kolaylaştıran gen ifadesini değiştirerek, gen regülasyonu, gen akışı karşısında bile genetik temelli ayrışmanın temelini oluşturabilir.

Örneklenen Midas türleri arasında gen ifade modelleri.
Örneklenen Midas türleri arasında gen ifade modelleri.
Molecular Biology and Evolution

Artık miRNA'ların, mRNA'lara hedeflenen bağlanma ile mRNA bölünmesi ve/veya translasyonel bastırma yoluyla gen ekspresyonunu doğrudan aşağı regüle edebildiği bilinmektedir.[25], [26] Ek olarak, miRNA'ların, hücresel farklılaşma, hücre kaderi belirleme, proliferasyon ve doku gelişimi gibi farklı süreçlerde yer alan birçok proteini düzenlediği gösterilmiştir.[27], [28] Transkripsiyon sonrası gen ekspresyonunun temel düzenleyicileri olarak miRNA'lar; ayrıca çevresel adaptasyona, fenotipik çeşitlendirmeye ve türleşmeye katkıda bulunabilir.[29], [30] Protein kodlayan genlerin çoğu miRNA'lar tarafından düzenlenir ve miRNA'ların ekspresyonu genellikle sıkı zamansal ve uzamsal kontrol altındadır.[31] Ayrıca, ayrı ayrı genler, ilgili bağlanma yerleri mevcut olduğunda birden fazla miRNA tarafından düzenlenebilir.

İşte yeni deneyde de gösterildiği üzere, miRNA'lar aracılığıyla gerçekleşen posttranskripsiyonel düzenleme, muhtemelen Nikaragua gölündeki Midas çiklit balıklarının sempatik ayrışmasında rol oynamıştır. Araştırmacılar, birkaç bin yıldan fazla bir süredir farklılaşan çiklit balıklarında, birden fazla miRNA ve bunların hedef genleri için türe özgü ifade alanları bulmayı başarmışlardır.

Tüm Reklamları Kapat

Birlikte ele alındığında, bu sonuçlar, genel olarak adaptif radyasyonlarda hızlı evrimsel sapma sırasında miRNA regülasyonunun ve özellikle de Midas çiklitlerinin rolünü araştırmak için yeni yollar açmıştır. Midas türleri arasında birçok farklı şekilde ifade edilmiş miRNA/gen çifti vardır, bu da bu çiftler arasındaki fonksiyonel bağlantının, gen akışının varlığında bile fenotipik ayrışmaya katkıda bulunduğunu düşündürmektedir. Bu sonuçlar, miRNA düzenlemesinin, gen akışı varlığında bile hızlı evrimsel sapmaya katkıda bulunabileceğine dair güçlü kanıtlar sağlamıştır. Elbette bu miRNA'lar ve bunların hedef bölgelerinin bir kısmı, bu türlerin bazılarında daha yeni evrimleştiği için, bu miRNA'ların düzenleyici kapasitesi, fenotipik ıraksama oluşturmadaki rollerini anlamak için daha fazla araştırılma gerekmektedir.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
Evrim Ağacı Akademi: Türleşme Yazı Dizisi

Bu yazı, Türleşme yazı dizisinin 19. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Taksonomi Nedir? Sınıflandırma Biliminin Temel Kurallarını Öğrenin!" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
22
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 6
  • Bilim Budur! 4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Muhteşem! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Türev İçerik Kaynağı: Science Daily | Arşiv Bağlantısı
Tüm Reklamları Kapat

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 28/05/2024 21:03:35 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/10435

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.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Genetik Müdahale
Uluslararası Uzay İstasyonu
Ara Tür
Factchecking
Kanser
Beslenme Davranışları
Evren
Isı
Avrupa
Kadın
Tardigrad
Memeli
Biyoçeşitlilik
Gıda Güvenliği
İstatistik
Bağışıklık
Diş Sorunları
Arkeoloji
Metabolizma
Tüy
Kişilik
Hukuk
Nükleotit
Kök Hücre
Antik
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
K. Üniversitesi, et al. MikroRNA ve Hızlı Evrim: Düzenleyici RNA Parçaları, Kısa Sürede Yepyeni Türlerin Evrimine Neden Olabiliyor!. (8 Mayıs 2021). Alındığı Tarih: 28 Mayıs 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/10435
Üniversitesi, K., Recep, A., Bakırcı, Ç. M. (2021, May 08). MikroRNA ve Hızlı Evrim: Düzenleyici RNA Parçaları, Kısa Sürede Yepyeni Türlerin Evrimine Neden Olabiliyor!. Evrim Ağacı. Retrieved May 28, 2024. from https://evrimagaci.org/s/10435
K. Üniversitesi, et al. “MikroRNA ve Hızlı Evrim: Düzenleyici RNA Parçaları, Kısa Sürede Yepyeni Türlerin Evrimine Neden Olabiliyor!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, 08 May. 2021, https://evrimagaci.org/s/10435.
Üniversitesi, Konstanz. Recep, Arzu. Bakırcı, Çağrı Mert. “MikroRNA ve Hızlı Evrim: Düzenleyici RNA Parçaları, Kısa Sürede Yepyeni Türlerin Evrimine Neden Olabiliyor!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, May 08, 2021. https://evrimagaci.org/s/10435.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

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