Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Protein Yapısını Değiştiren Zararlı Mutasyonlar, Çevre Değişimine Bağlı Olarak Faydalı Etkiye Sahip Olabiliyor!

Protein Yapısını Değiştiren Zararlı Mutasyonlar, Çevre Değişimine Bağlı Olarak Faydalı Etkiye Sahip Olabiliyor!
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 haber 6 yıl 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.

Proteinlere ve proteinleri kodlayan genlere uygulanan yapay mutasyon deneyleri, evrimin gücüyle ilgili çok ilginç sonuçlar verebilmektedir. Bu yazımızda buna birkaç örnek vererek proteinler ile mutasyonlar arasındaki ilişkinin önemini göstermek istiyoruz. 

İlk olarak, eozinofil-türevi nörotoksin (EDN) adı verilen bir protein ile yapılan bir deneyden bahsedelim: Araştırmacılar bu proteinin farklı bölgelerini mutasyona uğratarak yapısını yapay olarak değiştirmeyi denediler ve sonuçları gözlediler. Yaptıkları mutasyonlardan bir tanesinin, RNAse olarak bilinen enzimin etkisini bir miktar azaltmakta olduğunu, yani kısmen zararlı bir mutasyon olduğunu tespit ettiler. Daha sonra, yaptıkları birçok farklı mutasyon denemesinden bir diğerinin, tamamen etkisiz olduğunu tespit ettiler. Yani bu iki mutasyon normalde ayrı ayrı meydana geldiğinde, proteine pek fazla etki etmiyor ve aktivitesini ciddi oranda değiştirmiyor. Öte yandan eğer ki bu iki mutasyon bir arada uygulanacak olursa, çok ilginç bir durum gerçekleşiyor: proteinin faaliyeti tam 15 katına kadar artıyor! Bu da, Neredeyse Nötral Kuram olarak bilinen ve mutasyonların çoğunun etkisiz olduğunu; ancak bu etkisiz mutasyonların bir araya gelerek çok faydalı sonuçlar doğurabileceği teorisini doğrulayan sayısız örnekten biri oluyor.

Benzer bir duruma Lenski'nin meşhur E. coli deneyinde rastlamaktayız. Ancak artık bu klasik örnekleri geçip, daha farklı, daha orijinal örnekler vererek evrimi gördüğümüz canlıların repertuvarını arttıralım: The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism dergisinde yayınlanan bir makalede, yüksek tuz direncine sahip bir fare türü üzerinde araştırma yürütülüyor. Bu direnci sağlayan ana mekanizma, aldosteron hormonunun düzenlenmesiyle ilgilidir. Araştırmacılar bu hormonu kodlayan genleri mutasyona uğratarak enzimin faaliyetindeki değişimi incelemişlerdir. Bu mutasyonlardan biri, proteinin 251. konumundaki Lizin aminoasidini Arjinin'e dönüştürmüştür. Bu ufak değişim, hormon faaliyetini tam 4 kat arttırmıştır ve bu da, direncin artması anlamına gelir.

Mutasyonların proteinlere yeni işlevler kazandırması bugüne kadar oldukça ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Bir proteinin daha önce sindiremediği bir ürünü sindirebilmesi, daha önce sindirdiği ürünü eskisinden daha hızlı sindirmesi veya aynı ürünlere daha kolay bağlanabilmesi mutasyonlar sayesinde mümkün olur. Bu konuda üzerinde çok çalışılmış bir enzim olan TEM-1 Beta-lactamase penisilin türevi antibiyotikleri etkisiz hale getirerek direnç sağlayan bir proteindir. 

TEM-1 Beta-lactamase'ın bu etkisinden kurtulması için laboratuvar ortamında sentetik antibiyotikler üretilmiştir. Bir süre sonra bu antibiyotiklere de dirençli bakteriler ortaya çıkmıştır. Yapılan analizler sonrasında Beta-lactamase üzerindeki bazı mutasyonlar sayesinde enzimin bu yeni maddeleri de sindirebilme özelliği kazandığı görülmüştür. G238S mutasyonu sayesinde beta-lactamase enzimi cefotaxim maddesini de sindirebilmektedir. Normal TEM-1 Beta-lactamase'ın ise cefotaxim sindirebilme gücü yok denecek kadar azdır. Benzer şekilde 164.aminoasidin Arjinin'den Serin'e dönüşmesi de enzimin cefotaxim'i sindirebilmesini sağlamaktadır. Bu mutasyonlar sayesinde enziminin spektrumu genişlemiştir. 

Yapılan araştırmalar sonucunda G238S ve Arg164Ser mutasyonları taşıyan geniş spektrumlu beta-lactamase'ların doğal penisilinleri sindirmekte zorlandıkları görülmüştür. Başka bir değişle cefotaxim sindirimini mümkün kılan bu faydalı mutasyonlar, doğal penisilinin tek antibiyotik olduğu bir ortamda zararlı mutasyonlar olacaktır. Bu bulgular, ortamına zaten adapte olmuş bir popülasyonda çıkan bir sürü zararlı mutasyonun yeni ortam koşullarına girince faydalıya dönüşebileceğini kesin olarak göstermiştir.

Kısaca, basit bir literatür taramasıyla bile evrimsel sürecin olası basamaklarını gösteren ve laboratuvar koşullarında tekrar eden birçok deneye ulaşmak mümkündür. Günümüzde, genlerde meydana gelen neredeyse nötr mutasyonlar sayesinde proteinlerin çok ciddi ve kademeli bir evrimden geçebildikleri bilinmektedir. Bu konuda yapılan her araştırma, evrimsel tarihin gizemlerine ışık tutmaktadır.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 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 13/08/2020 18:00:33 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/1639

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
Agora
Kromozom
Nörobiyoloji
Wuhan
Hayvanlar Alemi
Yağ
Skeptisizm
Robot
Etoloji
Metabolizma
Türleşme
Obstetrik
Balıklar
Lhc (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı)
Vaka
Şempanze
Viral Enfeksiyon
Su
Sars Virüsü
Göğüs Hastalığı
Aşı
Doğa Gözlemleri
Normal Doğum
Etimoloji
Ölüm
Adaptasyon
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
“Yasa, arzudan bağımsız mantıktır.”
Aristoteles
Geri Bildirim Gönder