Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Mitokondriyal DNA (mtDNA) Nedir? Nasıl Kullanılır?

Mitokondriyal DNA (mtDNA) Nedir? Nasıl Kullanılır?
Mitokondri
NBI Health
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bu yazı, Evrimi Anlamak yazı dizisinin 39. yazısıdır. Dizinin ilk yazısına gitmek için buraya, dizideki tüm yazıları görmek için buraya tıklayınız. Yazı dizileri, EA Akademi'nin bir parçasıdır.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

Mitokondriyal DNA (kısaca mtDNA), hücrelerimizin çekirdeği haricinde, mitokondri denen ve enerji üretimi için büyük moleküllerin oksijen ile yakılarak küçük moleküllere dönüştüğü organelde bulunan bağımsız DNA parçasına verilen isimdir. Kısacası ana genetik materyalimiz olan çekirdek DNA'sından bağımsız; ancak canlı genomu dahilinde sayılan bir DNA'dır.

Çekirdekteki DNA iki taraftan da bilgi taşıdığı için, bazı kritik bilgiler muğlaklaşabilmekte, bu nedenle de analizi güçleştirebilmektedir. mtDNA'yı özel kılan önemli bir unsur, neredeyse her zaman sadece dişiler tarafından, yani annenin soy hattından erkek ve dişi yavrulara aktarılmasıdır. Bu sayede, bu DNA içerisindeki genetik kodun evrimi takip edilerek, soy hatlarının dişi tarafı milyonlarca yıl geriye kadar takip edilebilir. Böylece evrime dair çok önemli bilgiler alabilmekteyiz.

Ancak babalarımızı da yabana atmamak lazım: babalar da, sadece erkek çocuklara da olsa, hiçbir annenin veremeyeceği Y kromozomunu vermektedirler. Tabii mitokondri hem dişilerde, hem erkeklerde bulunması ve buna rağmen neredeyse her zaman sadece annelerden gelmesi bakımından önem arz etmektedir.

Mitokondriyal DNA (mtDNA) çalışmaları sayesinde modern popülasyonların yaşamış son ortak dişi atasını ("mitokondriyal Havva"yı), Y Kromozomu çalışmaları sayesinde modern popülasyonların yaşamış son ortak erkek atasını ("Y Ademi") bulmak mümkündür. Bu ikisi hakkında detaylı bilgiyi buradan alabilirsiniz.

Ayrıca bu araştırmalar sayesinde popülasyonların evrimsel tarihlerinde en son ne zaman darboğaz etkisinden (popülasyonun aşırı küçüldüğü, zorlu dönemler) geçtiklerini, bu darboğazlardan kurtulduktan sonra nasıl toparlanıp yeniden yayıldıklarını araştırabiliriz. Belki bireysel olarak sizin için daha önemlisi, mtDNA üzerindeki bazı mutasyonların, çekirdek DNA'sına bakarak anlayamayacağımız hastalıkların teşhisinde görev alabiliyor olmasıdır. Sonuçta genetik bir malzemeden söz ediyoruz. Aslında mtDNA, çekirdek DNA'sına göre çok ama çok küçüktür: çekirdeğinizdeki genetik materyal yaklaşık 3.3 milyar baz çiftine sahiptir. mtDNA ise sadece 16.569 baz çiftine... Çekirdek DNA'nızda 20.000 civarında gen kodlanır (tüm genomun sadece %1-2'si genler olsa da...). mtDNA'da ise sadece 37 gen vardır, bunların 13 tanesi protein, 22 tanesi tRNA, 2 tanesi de rRNA üretimini kontrol eder. Çekirdek DNA'sının %1-2'lik gen barındırma durumuna nazaran, mtDNA'nızın %93'ü gen kodlamaktadır. Bugüne kadar nörolojik, gastrointestinal (sindirim kanalı), kardiyak (kalp), solunumsal, endokrinal (hormonal), oftalmolojik (görsel), hemotolojik (kan) 30'un üzerinde hastalık mtDNA ile ilişkilendirilmiştir. Bu nedenle önemlidir.

mtDNA; POLG ve POLG2 isimli genlerin kodladığı DNA polimeraz gama kompleksinin varlığıyla çoğalır. Bu bölünme, çoğu zaman çekirdekteki DNA'dan bağımsızdır; ancak kimi durumda (hücre bölünmesi gibi) mtDNA'nın bölünmesi durdurulabilir veya gerektiği zamanlarda başlatılabilir.

mtDNA'nın kökenleri, Endosimbiyotik Kuram ile açıklanmaktadır. Yani ökaryotik (zarlı organellere sahip) canlılar, prokaryotik (zarlı organellere sahip olmayan) canlıların, başka prokaryotik canlıları endositoz ile içlerine almaları ancak sindirememeleri sonucu ve bazı diğer etmenler dahilinde simbiyotik yaşama geçmeleri sonucunda evrimleşmiştir. Mitokondri ve kloroplastların eskiden prokaryotik hücreler oldukları düşünülmektedir. Bu kuram, pek çok bulgu ile desteklenmektedir ve günümüzde en çok kabul edilen kuramlardan biridir. Şu an konumuz bu olmadığı için fazla ayrıntıya girmiyorum; ancak bir bilgi olarak, mtDNA'nın da tıpkı günümüzdeki modern prokaryotlar gibi halka şeklinde olduğunu bilmekte fayda vardır (ökaryotların çekirdeğinde bulunan çift sarmal DNA'dan farklıdırlar). Kısacası evet, mitokondri dediğimiz organel bir prokaryotun, diğeri ile simbiyotik ilişkisinin bir ürünüdür.

mtDNA Nasıl Kullanılır?

Her mitokondri'de 2 ila 10 arası mtDNA kopyası bulunur. Günümüz canlılarında, proteinlerin çok büyük bir kısmı çekirdekteki DNA tarafından kodlanır; ancak bulgular, bu kodların bir kısmının eskiden mtDNA'da bulunduğunu göstermektedir. Daha sonraki zamanlarda, transpozonal sıçrama denen bir olay sonucu mtDNA'daki bilgiler nükleer (çekirdektei) DNA'ya taşınmıştır.

Anneden Aktarım

Çok hücrelilerin çoğunda mtDNA yalnızca anneden gelmektedir. Bunun çok basit birkaç sebebi vardır: Spermde 100-1000 arası mtDNA bulunurken, yumurtada 100.000 ila 1.000.000 arası mtDNA bulunur. Ayrıca döllenme sırasında meydana gelen biyokimyasal tepkimeler, sperm mtDNA'sının çok büyük bir kısmının yumurtaya geçmesine engel olur. Ayrıca yumurta döllendikten sonra sperm ve mtDNA yumurta tarafından "yabancı madde" olarak algılanarak yok edilir. Zaten spermdeki mtDNA'nın çoğu, mitokondrilerin yoğunlukla bulunduğu kuyruk kısmındadır ve kuyruk çoğu zaman döllenme sırasında, mtDNA'larla birlikte, kaybedilir. Bu sebeple yavruya geçen mtDNA'nın kaynağı, annedir (istisnasından yazı sonunda bahsedeceğiz).

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Güncel çalışmalar, bu görseldeki argümanın hatalı olduğunu göstermektedir. Buna yazı sonunda geleceğiz.
Güncel çalışmalar, bu görseldeki argümanın hatalı olduğunu göstermektedir. Buna yazı sonunda geleceğiz.

Evrimi Takip Etmek...

Bu durum, mtDNA'nın izleri takip edilerek bir canlının anne tarafının tamamının haritalanabilmesini sağlamaktadır. Aynı olgu, sadece erkekten alınabilen Y-kromozomu ile de yapılabilir; bu durumda da erkek tarafı belirlenir. Bu işlem, temel olarak mtDNA üzerinde bulunan HVR1 ve HVR2 genleri (toplamda 440 baz bulunur) ve bunlarının değişiminin takibiyle yapılır. Bu şekilde yapılan analizler sonucu, açık bir şekilde, günümüzdeki bütün köpeklerin atasının vahşi kurtlar olduğu ispatlanmıştır.

Mitokondriyal Havva ("Mitochondrial Eve") denen olgu da, mtDNA'nın takibinin insanlara uyarlanmış versiyonudur. İnsandaki mtDNA geriye doğru takip edilerek, insanların atası aranmıştır. Bulgular açıkça göstermektedir ki, ortada birden bire meydana gelen bir erkek ve kadın yerine, sürekli olarak geriye giden ve gittikçe günümüz maymunlarının da atalarıyla yakınlaşan bir atadan evrimleşmişizdir. Yani bundan birkaç bin önceki nesil (her 100 yılda 2-3 nesil olduğunu unutmayınız) kesinlikle bir insan değildir. mtDNA, evrimin var olduğunun ve sürdüğünün çok açık bir ispatıdır.

mtDNA, modern insanların erken atalarının göç yollarını takip etmekte de kullanılmaktadır.
mtDNA, modern insanların erken atalarının göç yollarını takip etmekte de kullanılmaktadır.
Kerchner

mtDNA Hızlı Evrimleşir!

mtDNA'daki bilgiler sadece değişmekle kalmaz, çok hızlı değişir. Çünkü mtDNA'nın mutasyon hızı gerçekten çok yüksektir. Bunun sebebi de ökaryotik canlıların çekirdeğinde bulunan çift sarmal DNA'ya göre çok daha az korunması ve kontrol mekanizmalarının prokaryotlardaki gibi daha az gelişmiş olmasıdır. Bu da filogenetik araştırmaların kolaylaşmasını sağlar çünkü mtDNA'da meydana gelen mutasyonlar ve bireyler ve türler arasındaki farklılıkların takibi kolaylaşır. Farklı canlıların mtDNA'sı kıyaslanır ve buna göre Evrim Ağacı çıkarılır.

İstisna: Babalar da mtDNA Aktarabilir!

Küçük bir not olarak bildirmekte fayda vardır ki, nadiren mtDNA'nın erkek tarafından aktarıldığı da gözlenmiştir. Örneğin birkaç bal arısı türünde, meyve sineklerinde bu durum gözlenmiştir. Hatta insanda bile bu geçiş yakın geçmişte tespit edilmiştir.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 6
  • Bilim Budur! 5
  • Merak Uyandırıcı! 4
  • Muhteşem! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 2
  • İnanılmaz 2
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

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 18/09/2020 17:59:43 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/74

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
Kan
Diş Hekimliği
Sars Mers
Zaman
Kas
Epidemik
Astronot
Astrofotoğrafçılık
Uzaylı
Pandemik
Zeka
Hominidae
Canlı Cansız
Tarih
Renk
Viral
Haber
Süpernova
Carl Sagan
Işık
Ses
İnsan Evrimi
Atmosfer
Transkripsiyon
Kimya
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
“Bilim; geçerli olanın kabulü ve olmayanın reddidir. Ancak bunu yapabilmek, sanıldığından daha fazla cesaret gerektirir.”
Jacob Bronowski
Geri Bildirim Gönder