Tüm Reklamları Kapat

Mutasyon, Evrimsel Sürecin Hammaddesidir!

4dk
Mutasyon, Evrimsel Sürecin Hammaddesidir!
Evrim Ağacı Akademi: Evrimi Anlamak Yazı Dizisi
Bu yazı, Evrimi Anlamak yazı dizisinin 10. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan “"Tesadüf" Geliyor, Kaçın! Bilimde "Şans" ve "Tesadüf" Kavramlarına Yer Yok mu?” başlıklı yazıdan başlamanı öneririz.
Tüm Reklamları Kapat

Bu Makalede Neler Öğreneceksin?

Bu bölümü yapay zekâ hazırlar.
  • Mutasyon, DNA dizilimindeki değişikliklerdir ve genellikle nokta mutasyonları ile kromozom bozuklukları olarak iki ana tipe ayrılır; bunlar radyasyon, kimyasallar veya DNA replikasyonu sırasında oluşabilir.
  • Mutasyonlar zararlı, etkisiz ya da nadiren yararlı olabilir ve özellikle üreme hücrelerinde oluşan mutasyonlar sonraki nesillere aktarılır, böylece evrimin temelini oluşturur.
  • Bazı mutasyonlar türlerin hızlı evrimleşmesine yol açabilir; örneğin, kromozom sayısının iki katına çıkması gibi genomik değişiklikler yeni türlerin oluşumunu ve tarımsal bitkilerin gelişimini sağlar.

Mutasyon, bir organizmanın DNA dizilimindeki değişime denir. Peki mutasyona ne sebep olur? Mutasyonlar, radyasyon gibi yüksek enerjili kaynaklardan ya da doğadaki kimyasallardan dolayı meydana gelebilir. Ayrıca, DNA replikasyonu sırasında rasgele bir şekilde de ortaya çıkabilir.

Mutasyonlar genelde iki tiptir: nokta mutasyonu ve kromozom bozuklukları. Nokta mutasyonlarında sadece bir baz çifti değişime uğrar. İnsana göz atacak olursak; insan genomunda 3.1 milyar DNA bazı vardır ve her baz, hücre bölünmesinin gerçekleşebilmesi için tam olarak eşlenmelidir. Bu durumda nadir de olsa hatalar meydana gelir. Yaklaşık olarak her 10 milyar baz çiftinden biri değişime uğrar. Hatalardan en sık rastlananı “nokta mutasyonu”dur (point substitution).

Nokta mutasyonuna göre daha az rastlanan üç hata ise şunlardır: Bazlardan birinin kopyalanamaması sonucu eksik baz olması (delesyon), tek bir baz için iki kopya üretilmesi (baz duplikasyonu), yeni bir bazın veya yeni birçok bazın eklenmesi (insersiyon).

Tüm Reklamları Kapat

Kromozom bozuklukları, nokta mutasyonlarına göre daha geniş-ölçekli mutasyonlardır. Kromozom bozuklukları; mayoz bölünme sürecinde kromozomlar arası eşit olmayan parça değişimi esnasında, DNA rekombinasyonunda meydana gelen kaymalarla ya da ters-çevrilebilir (transposable) durumlar esnasında ortaya çıkabilir. Genler ve hatta tüm kromozomlar değişebilir, fazla kopyalanabilir ya da bahsi geçen hatalar nedeniyle silinebilir. Parça değişimi, kromozomların eşit oranda crossing over'a (mayoz bölünme sırasında eşlenik kromozomların çaprazlanması) maruz kalmaması durumudur.

Birbiriyle akraba olan 7 tropik balık türünün DNA dizilimindeki mutasyon (Veriler, epinepheine serranidlere ait intron 6 LDH-A geninin dizilenmesinden elde edilmiştir.) Orijinal DNA bilgisi üstte, dizilemeden sonra DNA bilgisi ise altta gösterilmiştir. Nokta yer değiştirmeleri kırmızıyla belirtilmiştir. Sarı kutucuk içerisindeki kesik çizgiler ise 12 bazın silinme işlemini göstermektedir.
Birbiriyle akraba olan 7 tropik balık türünün DNA dizilimindeki mutasyon (Veriler, epinepheine serranidlere ait intron 6 LDH-A geninin dizilenmesinden elde edilmiştir.) Orijinal DNA bilgisi üstte, dizilemeden sonra DNA bilgisi ise altta gösterilmiştir. Nokta yer değiştirmeleri kırmızıyla belirtilmiştir. Sarı kutucuk içerisindeki kesik çizgiler ise 12 bazın silinme işlemini göstermektedir.
Nature

Mutasyonlar, farklı etkilere sahiptir. Her mutasyon aynı özelliği göstermez. Mutasyonlar çoğunlukla zararlı olabilir. Zararlı olmayan mutasyonlar ise ya çok küçük etkilere sahip ya da hiçbir etkiye sahip olmayan mutasyonlardır. Ama çok nadir de olsa, DNA dizilimindeki değişiklik, organizma için yararlı bir etkiye sahip olabilir.

Vücut hücresinde meydana gelip sonraki nesle aktarılmayan mutasyonlar somatik mutasyonlardır. Üreme (gamet) hücresinde veya üreme hücresinin oluşmasına sebep olan bir hücrede meydana gelen mutasyonlar ise özeldir çünkü bu mutasyonlar, bir sonraki nesile aktarılırken mutasyonu taşıyan bireye etki etmezler. Üremede kullanılan bir hücrede meydana gelen değişimlere germ-line (Eşey hücre öncülleri) mutasyonu adı verilir ve burada meydana gelen bir mutasyon, değişimin zamanla çoğalmasına olanak tanır. Eğer bu mutasyon, yavru bireyin fenotipi üzerinde zararlı bir etki yaratırsa, bu mutasyona “genetik bozukluk” denir. Öte yandan, eğer bu mutasyon yavru bireyin uyum başarısını artırıyorsa bu mutasyona “adaptasyon” denir. Bu yüzden, sonraki nesillerin uyum başarısını etkileyen her türlü mutasyon evrimin yapı taşıdır.

Mutasyon, evrimin bir şartıdır. Her bir organizmadaki her bir genetik özellik, başlangıçta, mutasyondan meydana gelmiştir. Yeni genetik varyant (allel), üremeyle yayılır ve bu üreme evrimin belirleyici unsurudur. Organizmaların daha verimli beslenmesini, büyümesini ve çoğalmasını sağlayan mutasyonlar; mutant gen çifti (allel) sayısının zamanla artmasını sağlar. Bu, anlaması gayet kolay bir durumdur. Az bir zaman sonra, adaptif özelliği gelişmiş olan popülasyon adaptif özelliği daha az gelişmiş olan orijinal popülasyondan ekolojik ve/veya fiziksel olarak çok daha farklı bir hale gelebilir. Hatta, özellikle küçük popülasyonlarda zararlı mutasyonlar, bazı genlerinde adaptif alleller taşıyan bireyleri eleyerek evrimsel değişikliklere yol açabilir.

Tüm Reklamları Kapat

Mutasyonların çoğu genin üzerindeki tek bir noktada gerçekleşir. Genellikle tek bir proteini değiştirir ve bu yüzden önemsiz olarak görülebilir. Örneğin, genler tükürük bezlerindeki sindirim enzimlerinin yapısını ve verimliliğini kontrol eder. İlk bakışta, tükürük enzimleri üzerindeki mutasyonların hayatta kalmaya etkisinin az olduğu sanılabilir. Oysa ki yılan salyalarındaki zehrin küçük mutasyonların birbirini izlemesi ile oluştuğu ve bu yüzden bu mutasyonların yılanın evrimini çok önemli bir şekilde etkilediği kesinlikle söylenebilir. Yılanların ataları üzerindeki doğal seçilim, onların daha saldırgan ve daha zehirli enzim üretmelerini sağlamıştır. Ama, tabii ki bu mutasyonlar rasgele gerçekleşip, farklı yılan gruplarında farklı zehirler üretmiştir. Yılan zehri farklı etkilere sahip farklı proteinlerin karışımıdır. Bu yüzden birbirlerine genetik yakınlığı olan türler, yine zehirli olan diğer yılan ailelerine göre daha farklı bir zehir karışımına sahiptir. Su yılanlarının, mercan yılanlarının ve kobraların (Elapidae ailesinden olanların) ataları sinir sistemine saldıran zehir evrimleştirmiş iken, Engerek yılanlarının (Viperidae ailesi; çıngıraklı yılan ve bushmaster yılanlarını da kapsar) zehri kardiyovasküler sisteme saldırır. İki aile de atalarından zehrin gücü ilgili küçük avantajlar almış birçok türe sahiptir ve mutasyonlar zaman içerisinde biriktikçe zehir ve tür çeşitliliği de artmıştır.

Pek çok türün evrimsel geçmişi küçük nokta mutasyonlarının birikimleri sonucu şekillenmiş olsa da bazı durumlarda evrim çok daha çabuk gerçekleşebilir. Organizma tiplerinden birkaçı, eşeyli üreme öncesinde hatalı mayoz geçiren atalara sahiptir. Bu hatalı mayoz sonucunda her kromozom çifti tam olarak eşlenir ve kromozom sayısı iki katına çıkar. Bu durum Kuzey Amerika’daki gri ağaç kurbağalarında “anlık türleşme (instant speciation)” olarak gözlemlenir. 

Gri ağaç kurbağalarından biri olan Hyla chrysocelis’in mayoz esnasında 24 kromozomunu yanlış sıralanması sonucunda Hyla Versicolor kurbağası meydana geldi. Hylo versicolor boyut, şekil ve renk açısından Hyla chrysocelis’in tıpatıp aynısı. Ama bu yeni tür 48 kromozoma sahip ve bu yeni türün çiftleşme çağrılarından biri orijinal Hyla chrysocelis’e göre daha farklıdır.
Gri ağaç kurbağalarından biri olan Hyla chrysocelis’in mayoz esnasında 24 kromozomunu yanlış sıralanması sonucunda Hyla Versicolor kurbağası meydana geldi. Hylo versicolor boyut, şekil ve renk açısından Hyla chrysocelis’in tıpatıp aynısı. Ama bu yeni tür 48 kromozoma sahip ve bu yeni türün çiftleşme çağrılarından biri orijinal Hyla chrysocelis’e göre daha farklıdır.
Virginia Herpetological Society

Genom boyutunun iki katına çıkması, eğer tohumlu bir bitkiyseniz, meyvelerinizin veya tohumlarınızın anormal bir şekilde büyümesini sağladığı için elbette bir avantaj olacaktır! Yediğimiz tahılların çoğu diğer otlarla karşılaştırdığımızda çok daha büyük tohumlara sahiptir. Bu durum, modern pirincin ve modern buğdayın atalarında gerçekleşmiş olan genomik eşlenmeden kaynaklanmaktadır. Yani, modern pirincin ve modern buğdayın atalarının üreme organlarında meydana gelen bir hata gelecek nesillere başarıyla aktarılmış ve bu özellik günümüze kadar ulaşmıştır. İnsanlar, bu işlemi yapay seçilim ile taklit edip, en büyük tohumlara ve en büyük meyvelere sahip farklı bitkileri melezlemişlerdir ve bu yolla modern birçok zirai mahsul türü üretilmiştir.

İlk olarak Charles Darwin ve Alfred Russell Wallace tarafından tanımlanan ‘doğal seçilimle meydana gelen evrim’ fikri, evrimsel uyum başarısı daha gelişmiş olan bireylerin hayatta kalması ilkesine dayanıyordu. Uyum başarısı; genetik bozukluklar, zehirli tükürük, daha büyük boyuta sahip yavru birey ya da herhangi başka bir etmenden dolayı gerçekleşmiş olsa da, her durumda, tüm kalıtsal varyasyonlar sadece mutasyon ile var olabilir. Evrimin hammaddesi rastgele genetik değişimlerdir ve evrim bu değişimler olmaksızın düşünülemez.

Rastgele Yazıya Git
26
Alt Başlıklar
MAKALE SONRASI

Bu makale üzerine konuşmaya devam et

Topluluk sohbetine katıl, yorum bırak veya ayrıntılı bir soru sor.

Bilimsel bir hata mı gördün?
Bu Makale Sana Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler!
    Tebrikler!
    8
  • Bilim Budur!
    Bilim Budur!
    4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel!
    Mmm... Çok sapyoseksüel!
    2
  • Güldürdü
    Güldürdü
    2
  • İnanılmaz
    İnanılmaz
    2
  • Muhteşem!
    Muhteşem!
    1
  • Merak Uyandırıcı!
    Merak Uyandırıcı!
    1
  • Umut Verici!
    Umut Verici!
    0
  • Üzücü!
    Üzücü!
    0
  • Grrr... *@$#
    Grrr... *@$#
    0
  • İğrenç!
    İğrenç!
    0
  • Korkutucu!
    Korkutucu!
    0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Nature | Arşiv Bağlantısı
  • F. W. Allendorf, et al. (2012). Conservation And The Genetics Of Populations. ISBN: 9780470671450. Yayınevi: Wiley-Blackwell.
  • J. Freeland. (2006). Molecular Ecology. ISBN: 0470090626. Yayınevi: Wiley.
  • R. C. King, et al. (2007). A Dictionary Of Genetics. ISBN: 9780195307610. Yayınevi: Oxford University Press.
  • M. Nei, et al. (2000). Molecular Evolution And Phylogenetics. ISBN: 0195135857. Yayınevi: Oxford University Press.
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misin?

Şu iki siteden biriyle hemen destek olabilirsin:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracıyla 01.11.2026 00:34:56 tarihinde oluşturuldu. Evrim Ağacı'ndaki içerikleri birden fazla editör sürekli gözden geçiriyor, güncelliyor ve geliştiriyor. Bu çıktıdan sonraki güncellemeleri görmek ve içeriğin en güncel hâlini okumak için şu adrese git: evrimagaci.org/s/443

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı sürece izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş hâlleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz.

Keşfetmeye Devam Et