Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Seri Mutasyonların Birbirleriyle İlişkisi: Zararlı Mutasyonlar, Her Zaman Zararlı Değildir!

Seri Mutasyonların Birbirleriyle İlişkisi: Zararlı Mutasyonlar, Her Zaman Zararlı Değildir!
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.

Mutasyonlar, evrimsel biyolojinin ve moleküler biyolojinin en ilginç çalışma sahalarından birisidir ve bu konunun detaylarına ne kadar çok inilirse, ilginçlikler de o derecede artmaktadır. Örneğin canlılarda meydana gelen ve sabitlenen mutasyonların ezici bir çoğunluğunun etkisiz olduğunu, geriye kalan ufak kısmın ani etkili zararlı veya ani etkili yararlı olduğunu biliyoruz (her ne kadar halk arasında "mutasyonlar her zaman zararlıdır" gibi tamamen hatalı bir görüş yaygın olsa da). Fakat mutasyonların ve genlerin acayipliği, mutasyonlarla ilgili bahsettiğimiz "nötral-zararlı-yararlı" ilişkisini bile farklı boyutlara sokabilmektedir. Bunu bir örnekle izah edelim:

Mutasyonların organizma üzerindeki etkilerinin incelendiği bir çalışmada E. coli ve Pseudomonas bakterilerinin IMDH enzimleri yapay mutasyonlar üretilerek karşılaştırıldı. İki bakterinin enzimi arasında 168 noktada fark olduğu tespit edildi. Enzimin E. coli versiyonuyla oynanarak 168 tane tek-mutasyon yaratıldı. Bu mutasyonların her birisi ilgili konumdaki Pseudomonas amino asidiyle değiştirildi. 168 tek aminoasit-mutantı E. coli enziminin 104 tanesinde hiçbir aktivite değişimi gözlemlenmedi. Bu 104 mutasyon nötrale (etkisize) yakın özellikteydi. Geri kalan 63 tanesindeyse ise enzimin aktivite kaybına uğradığı gözlemlendi. Zarar veren bu 63 mutasyonun etkileri birbirine eklendiğinde enzimin kesinlikle bozulması gerekiyordu. Ancak bu 63 noktada farklı olan Pseudomonas enzimi rahatlıkla çalışıyordu! Nasıl olur da zarar verici olduğundan emin olduğumuz mutasyonlar canlının faaliyetleri üzerinde sıkıntı yaratmaz ve canlı normal şekilde yaşayabilir?

Araştırmacılar, detaylı incelemelerle şu sonuca vardılar: Tek tek zararlı olan mutasyonlar, birlikte olduğunda zarar vermeyebiliyorlar. Bunu test etmek için çift-mutant enzimler yaratıldı. Tek başına zarar veren ama beraber olduğunda aktiviteyi restore eden durumlar gözlemlendi. Yani zararlı mutasyonlar bir araya geldiğinde, daha az sayıda zararlı mutasyonun neden olduğu olumsuz etki ortadan kalkabiliyor. Bu durumda, tekil olarak zararlı olan bir mutasyona her koşulda zararlı diyemiyoruz.

Buradan şu sonucu çıkarabiliriz: Homolog enzimler arasındaki farkların çoğunluğu hafif zararlı ve onları restore eden hafif yararlı kompanse edici mutasyonlardan kaynaklanır. Enzimin toplam evrimsel uyum başarısı iki bakteri arasında hemen hemen aynıdır. Mutasyonlar tek tek olduğunda genelde zararlı ama birbirinin ardına 2, 3, 4 veya 5 mutasyon eklenirse, enzimin aktivitesi restore oluyor. Mutasyonlar, her koşul için ayrı ayrı incelenmeli ve etkileri ona göre belirlenmelidir.

Uzun lafın kısası, konunun en ilginç tarafı mutasyonların etki dağılımlarının da yine önceden sabitlenen mutasyonların etkilerine bağlı olmasıdır. Neden etkili mutasyonların çoğunluğu zararlıdır, hiç düşündünüz mü? Milyarlarca yıldır seleksiyon altında evrimleşen genomlar o kadar deneme-yanılma yapmıştır ki çeşitli adaptif seviyelere çoktan ulaşmıştır. Belirli noktadan sonra meydana gelecek hemen her türlü farklılaşmanın zarar vermesi beklenen bir durum. Gerek ortam koşullarının değişmesi gerekse zararlı mutasyonların sabitlenmesi halinde ''yerel optimumdan'' (canlının o anda uyumlu olduğu durumdan) uzaklaşma meydana geldiğinde, eski optimuma yaklaştıran değişmeler yararlı, optimumdan uzaklaştıranlar zararlı olur.

Bir protein kodlayan gen ve onun ekspresyonunu düzenleyen bir promoter (başlatıcı) dizisi düşünelim. Proteinin yapısı ve ifade edilme miktarı çok hassas bir dengede duruyor varsayalım. Enzimin aktivitesini yarıya düşüren ama çalışmasını yok etmeyen bir mutasyonun genetik sürüklenmeyle sabitlenmesi halinde popülasyonun net verimi düşecektir. Yerel optimumdan uzaklaşan popülasyonda ''eskiden zararlı olan'' bir takım mutasyonlar artık potansiyel olarak faydalıdır. Yani X mutasyonu proteinin aktivitesini yarıya düşürüyorsa, promoterdaki Y mutasyonu proteinin üretilme miktarını 2 katına çıkararak kimyasal reaksiyonları dengeler. Y mutasyonu eski durumda zararlı olurdu zira proteinin ''gereğinden fazla'' salgılanması da canlının üreme başarını muhtemelen azaltırdı. Ancak optimumdan uzaklaşan popülasyonda reaksiyonları eski haline yaklaştırma potansiyeli kazandı.

Yaşamın başlangıcında evrim aşırı hızlıydı. O zamanlarda yerel ve genel optimumlardan çok uzakta duran basit yapılı koanservatlar hemen her yöne evrimleşebilirdi. Birbiriyle sıkı bir ilişki içinde yürütülmesi lazım gelen hassas reaksiyonlar yoktu. Bu durumsa yeni çıkan mutasyonların içinde faydalıların görülme olasılığını ve dolayısıyla pozitif seleksiyonla karmaşık yapıların oluşma hızını artırıyordu. Günümüze gelindiğindeyse canlıların karmaşıklaşma hızının azaldığı, aksine homolog yapıları modifiye ederek birbirinden farklılaşmaya devam ettiği bir hale geldik. Bu denge, çevrenin kaotik değişimine bağlı olarak yavaş yavaş değişmeye devam ediyor. Buna mecbur da...

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 01/10/2020 16:27:27 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/2024

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
Şehir Hastanesi
Sağlık Personeli
Hominid
Kedigiller
Mikoloji
Albert Einstein
Tür
Hareket
Vegan
Nükleotit
Kemik
Mucize
Beslenme
Hasta
İnsanlar
Hormon
Kan
Ornitoloji
Sahtebilim
Yok Oluş
Bağışıklık Sistemi
Etimoloji
Adaptasyon
Cinsellik
Yaşam
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
“Bir uzay aracı içerisinde Dünya’nın yörüngesinde dolaştığımda, gezegenimizin ne kadar güzel olduğunu ilk defa gördüm. Ey, insanlık! Lütfen onu koruyalım ve güzelliğini arttıralım. Onu yok etmeyelim!”
Yuri Gagarin
Geri Bildirim Gönder