Moleküler Evrimde Karmaşıklık, Hiçbir Fayda Sağlamıyor Olmasına Rağmen Evrimleşmiş ve Soy Hatlarına Yapışıp Kalmış Olabilir!

Basit Bir Kural, Hiçbir İşe Yaramayan Karmaşıklığın Evrimini Mümkün Kılıyor!

Moleküler Evrimde Karmaşıklık, Hiçbir Fayda Sağlamıyor Olmasına Rağmen Evrimleşmiş ve Soy Hatlarına Yapışıp Kalmış Olabilir! Releasing The Truth
Yazar Alison Caldwell Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
4 dakika
1,377 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 9 ay öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Hücrelerimizdeki birçok protein, "multimerizasyon" adı verilen bir işlemle diğer proteinlerle birlikte belirli kompleksler oluşturur. Biyolojideki diğer karmaşıklık türleri gibi, multimerlerin de doğal seleksiyon tarafından tercih edilen fonksiyonel faydalar gösterdikleri için evrimsel süreçte varlıklarını sürdürdükleri düşünülmektedir. Kıdemli yazar ve Chicago Üniversitesinde insan genetiği, ekoloji ve evrim profesörü Joseph Thornton, bunu şöyle anlatıyor:

Karmaşıklığın nasıl evrimleştiği, evrimsel biyolojideki en büyük sorulardan biridir. Klasik açıklamalar, organizmaya bazı fonksiyonel faydalar sağladıkları için doğal seçilimin sürekli artan karmaşıklık durumlarına yöneldiği, bu yüzden karmaşık yapıların var olmaları gerektiği yönündedir. Açıkça bazı durumlarda karmaşıklık uyumsaldır, gözün evriminde olduğu gibi: Karmaşık yapıdaki göz, basit olandan daha iyi görür. Ancak moleküler düzeyde, karmaşıklığın yığılımını sağlayan diğer basit mekanizmaların olduğunu gördük. [E.N. Bu konuda daha önceden yayınladığımız bir yazıyı buradan okuyabilirsiniz.]
Nature

Thornton ve Chicago Üniversitesi doktora sonrası araştırmacısı Georg Hochberg tarafından yönlendirilen araştırma ekibi, "dimer" adı verilen çiftler halinde birleşen "steroid hormon reseptörleri" isimli protein ailesinde, multimerizasyonun evrimini incelemek üzere bir çalışma başlattı.

Bir çeşit moleküler "zaman yolculuğu" olan "atasal protein rekonstrüksiyonu" tekniğini kullandılar. Thornton, bunun laboratuvarda antik proteinleri yeniden yaratmalarına ve milyonlarca yıl önce gerçekleşen mutasyonlar tarafından nasıl etkilendiklerini deneysel olarak incelemelerine imkan sağladığını söyledi.

Reklamı Kapat

Şaşırtıcı bir şekilde antik proteinlerin dimer oluşturmak üzere bir araya geldiklerinde hiç dimer oluşturmak için evrimleşmemişler gibi çalıştıkları görüldü. Kompleksi oluşturmanın kullanışlı ya da yararlı hiçbir yanı yoktu.

Reseptörün dimerik formunu 450 milyon yıl boyunca neden sürdürdüğünün şaşırtıcı bir şekilde basit bir açıklaması olduğu ortaya çıktı. lmanya'nın Marburg kentindeki Max Planck Enstitüsünde grup lideri olan Hochberg, bunu şöyle açıklıyor:

Bu proteinler, kullanışlı bir yanı olmasa da yavaş yavaş interaksiyonlarına bağımlı hale geldiler. Proteinlerin bağlanma ara yüzeyleri, "dimerin evrimleşmesiyle tolere edilebilir ancak tek başlarına bulunmaları durumunda zararlı olabilecek" mutasyonlar biriktirdi. Bu, proteinleri tamamen dimerik biçime bağımlı hale getirdi ve geri dönüşü yoktu. Kullanışsız karmaşıklık, sonsuza kadar yerleşik hale geldi.

Araştırmacılar basit biyokimyasal, genetik ve evrimsel prensiplerin moleküler karmaşıklıkların yerleşik hale gelmesini kaçınılmaz hale getirdiğini gösterdi. Proteinleri kodlayan genler, nesiller boyu sürekli birçoğu proteinlerin düzgün katlanma ve çalışma kabiliyetini bozabilecek mutasyon yağmurlarına maruz kaldı. Doğal seçilimin bir şekli olan saflaştırıcı seçilim, popülasyondan zararlı mutasyonların kaldırılmasını sağladı.

Bir protein multimerize olmak için evrimleştikten sonra, arayüzeyi oluşturan kısımlar, multimer tarafından tolere edilebileceği sürece, tek bulunma durumunda zararlı olabilecek mutasyonlar biriktirebilir. Ardından saflaştırıcı seçilim, karmaşık formu tek bulunma durumuna dönemeyecek şekilde sağlamlaştırır.

Araştırmacılar, sağlamlığın temelinde biyokimyanın basit ve evrensel bir kuralının yattığını gösterdiler. Proteinler suda çözünebilen ya da hidrofobik (sıvı yağda kolayca çözünebilen ancak suda çözülemeyen) amino asitlerden oluşur. Genellikle proteinler, suda çözünebilen amino asitlerin dışarda ve hidrofobik amino asitlerin içeride olması için katlanırlar. Proteinin yüzeyini daha çok yağda çözünebilen hale getiren mutasyonlar, proteinin katlanmasını bozacağından tek bulunan proteinlerde görülürlerse saflaştırıcı seçilim tarafından ortadan kaldırılır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Ancak eğer protein multimerize olmak için evrimleşirse arayüzeyde bulunan bu hidrofobik amino asitler sudan korunur ve saflaştırıcı seçilime görünmez olurlar. Multimer daha sonra sağlamlaşır; çünkü tekli hale dönerse, yağda çözünebilir ve zararlı arayüzeyi açığa çıkarmış olur.

Bu "hidrofobik mandal", evrensel gibi görünmektedir. Araştırmacılar, yüzlerce dimer ve alakalı tekli proteinleri de içeren devasa bir protein veritabanını analiz ettiler ve arayüzeylerin büyük bir çoğunluğunun dimerik formun derinlemesine yerleşmesini sağlayacak kadar çok hidrofobik hale geldiğini ortaya çıkardılar.

Hidrofibik mandal
Hidrofibik mandal
Max-Planck- Gesellschaft

Binlerce proteinin üzerinde yüz milyonlarca yıl boyunca işleyen bu mekanizma hücrelerde birçok kullanışsız kompleksin kademeli birikimine yol açabilir. Hochberg şöyle diyor:

Bazı komplekslerin elbette önemli işlevleri vardır; ancak onlar bile hidrofobik makas tarafından kaybedilmelerini daha zor hale getirerek sağlamlaştırılacaklardır. Arka planda sürekli işleyen makasla birlikte hücrelerimiz, büyük ihtimalle bir çoğu hiçbir zaman yararlı bir işlev göstermemiş ya da uzun zaman önce göstermeyi bırakmış devasa bir sağlamlaştırılmış kompleksler stoğu inşa etmiştir.

Gelecek istikametler, multimerizasyon dışındaki interaksiyonların sağlamlaştırmanın bir sonucu olup olmadığını araştırmayı kapsıyor. Thornton şöyle diyor:

Bu çok yaygın bir süreç olan proteinlerin kendilerinin kopyalarıyla dimerize olmalarının bir hikayesiydi. Ancak hücrelerde bir çok farklı interaksiyon da bulunmakta ve bunların bazılarının benzer bir tür kazanılmış moleküler karmaşıklık bağımlılığından dolayı evrim sırasında biriktirilmesinin mümkün olduğunu düşünüyoruz.
Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 2
  • İnanılmaz 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: ScienceDaily | 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 27/10/2021 03:18:25 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/9988

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
Size Özel
İçerikler
Instagram
Göz
Kan Hastalıkları
Çiftleşme
Odontoloji
Karbon
Kara Delik
Kilometre
Yumurtalık
Viral Enfeksiyon
Film
Gazetecilik
Nobel Ödülü
Hekim
Psikiyatri
Uydu
Klinik Mikrobiyoloji
Toplumsal Cinsiyet
Yeni Koronavirüs
Memeli
Mikrop
İnsan Sağlığı
Kanser Tedavisi
Ölçüm
Sosyal Mesafelendirme
Periyodik Cetvel
Daha Fazla İçerik Göster
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 katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
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

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
Geri Bildirim Gönder
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
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın