Evrim Ağacı Logo Evrim AğacıSoru & Cevap
Evrim Ağacı Soru & Cevap
Reklamı Kapat
Puan Ver
1
Puan Ver

Faydalı mutasyon nedir hayattaki örnekleri nelerdir bir örnek verir mi siniz?

1
166 görüntülenme
Teşekkür
Hatırla
Takip
Paylaş
Reklamı Kapat
1 Cevap

Etrafınıza bakacak olursanız, var olan bütün canlıların, günümüzde var olan bütün özellikleri belirli bir noktada, atalarında meydana gelen belirli bir faydalı mutasyonun günümüze kadar seçilmesinin bir ürünüdür. Yani her bir canlının vücudundaki her bir özellik faydalı mutasyon örneğidir! Çok fazla örnek var o yüzden bazılarını buraya almayabilirim. Kaynaklara bakabilirsiniz.

Beş Parmak:

Günümüzdeki karasal omurgalıların çok büyük bir kısmının uzuvlarında 5 parmak bulunur; çünkü denizlerden karalara çıkan ilk dört ayaklıların (tetrapodların) uzuvlarında 5, 6, 7, hatta 8 parmak bulunmaktaydı; ancak bunlardan 5 parmaklı olanlar en fazla biyomekanik avantaja sahip olarak günümüze kadar var olmayı başardılar. Dolayısıyla biz de bu 5 parmaklılığı, o avantajlı atalarımızdan miras aldık. Yani atalarımıza 5 parmaklı olmayı veren mutasyon faydalı bir mutasyondu ve günümüze kadar ulaştı!

E. coli Bakterisinde Laktoz Kullanımı

E. coli bakterisi normal olarak laktozu parçalayamaz (laktoz intoleransı). Ancak Boston Üniversitesi'nden Prof. John Cairns ve ekip arkadaşlarının yaptıkları ve New Scientist dergisinde yayınlanan bir çalışma sonucu, Mu isimli bir bakteriyofaj (bakterileri enfekte eden bir virüs) kullanılarak genetik materyalde bulunan beta-galactosidase geninde meydana getirilen bir mutasyon sayesinde bakterilerin laktozu sindirebilmeye başladıkları ortaya çıkmıştır. Daha sonradan farklı yöntemlerle benzer deneyler tekrarlanmış ve aynı sonuçlara ulaşılmıştır. Bu da bakteriler açısından bir faydalı mutasyon örneği olarak karşımıza çıkmaktadır.

HIV (AIDS Virüsü) Direnci

2001 yılında yapılan bir araştırmanın sonucuna göre, insanlarda bulunan CCR5 isimli bir gende meydana gelen 32 silinme tipi mutasyon sonucu bu gen açısından homozigot bireylerde HIV direnci, heterozigotlarda ise HIV belirtilerinin ortaya çıkmasında gecikme meydana geldiği ispatlanmıştır. Bu, faydalı mutasyonlara bir örnektir.

Orak Hücre Anemisi

Orak hücre anemisi, çoğumuzun bildiği üzere, vücudumuzda oksijen taşıyan hemoglobin molekülünde meydana gelen bir nokta mutasyon sonucunda, beta-globin genindeki tek bir Adenin'in Timin'e dönüşmesi sonucunda meydana gelir. Buna Tek Nükleotit Çokbiçimliliği (Single Nucleotide Polymorphism - SNP) denir. Bu mutasyon sonucu 6. pozisyondaki Glutamik Asit isimli bir aminoasit, Valine isimli bir diğerine dönüşür. Ancak ilginç bir şekilde, bu genetik bozukluğa heterozigot olarak sahip olan Sahara Altı Bölge'deki bireylerin, dişi sivrisinek ile taşınan sıtma (malaria) hastalığına dirençli oldukları keşfedilmiştir. Bu da faydalı mutasyonlara örnektir.

Bazı bilim düşmanı evrim karşıtları bu konuyu "faydalı mutasyonlar"dan saymamakta ısrar etmektedirler, çünkü orak hücre anemisinin yeterince kötü bir hastalık olduğunu, dolayısıyla sıtmaya engel olsa da bir şeyi değiştirmeyeceğini ileri sürerler. Bu, onların ne kadar bilimden uzak bir yaşam görüşü olduklarını göstermektedir. Elbette ki orak hücre anemisi kötü bir durumdur, bir hastalıktır, tereciye tere satmaya çalışmanın anlamı yok, bunu herkes biliyor. Ancak bu hastalığa tarafsız olarak bakıldığında ve doğrudan etkileri incelendiğinde, sıtma gibi bir hastalığa yaklanmaya engel olduğu görülmektedir. Üstelik sıtma, Afrika'daki ilaç bulamayan insanlar için orak hücre anemisinden çok daha ölümcüldür. Kaldı ki burada mutasyonun etkileri incelenmektedir ve bu mutasyon, zaten bir olumsuzluk doğurmaktadır; ancak öte yandan faydalı bir etkisi de vardır, ölüm sürelerini sayısal olarak düşürmektedir.

E. coli Bakterilerinde Sıcaklık Değişimine Bağlı Evrim

Bennett, Mittler ve Lenski'nin Evolution dergisinde yayınladıkları bir araştırmaya göre araştırmacılar 2.000 nesil boyunca 37 santigrat derecede yaşamaya uygun E. coli bakterisi yetiştirmişlerdir. Daha sonra bu popülasyondan 3 örnek popülasyon alınıp 32 derecede, 37 derecede ve 42 derecedeki ortamlara yerleştirilmiş ve bir 2.000 nesil daha geçmesi beklenmiştir. Bu nesillerin adaptif başarıları (evrimsel değişimleri) sürekli takip edilmiştir. İlk anda 32 dereceye bırakılan nesle göre, 2.000'inci nesil %10 daha adaptif başarıya sahip bireylerden oluşmuştur, yani popülasyon içerisinde yeni sıcaklığa yönelik bir evrim süreci gerçekleşmiştir. Benzer şekilde, 42 dereceye bırakılan ilk nesle göre, 2.000'inci nesil %20 daha başarılıdır. 37 derecede bırakılan bireylerde hiçbir adaptif değişim gözlenmemiştir. Bu durumun nesiller içerisinde meydana gelen mutasyonlara bağlı bir çeşitliliğin seçilmesinden ve birikmesinden kaynaklandığı tespit edilmiştir. Bu da faydalı mutasyonlara bir örnektir.

Chlamydomonas Cinsi Algde Karanlığa Adaptasyon

Graham Bell isimli meşhur popülasyon genetikçisi (isim sadece bir tesadüftür, telefonu icat eden Bell ile alakası yoktur) fotosentetik bir alg olan Chlamydomonas ile çalışmıştır. Bu cins, aydınlıkta normal bir şekilde yaşayıp büyür. Ancak karanlıkta da, eğer ortamda asetat varsa, bunu karbon kaynağı olarak kullanarak büyümeyi sürdürebilir. Bell, birkaç yüz nesil bekleyerek hangi alglerin karanlıkta büyüme konusunda başarılı, hangisinin başarısız olduğunu tespit etti ve bunlardan örnekler alarak birbirlerinden ayırdı. Daha sonra karanlıkta büyüme konusunda başarısız olanları karanlıkta ve zorlu şartlarda bıraktı. Belli bir kırılma yaşandıktan sonra, popülasyonun normal yaşam süreci ve nesilleri içerisinde meydana gelen mutasyonlardan bazılarının karanlıkta yaşama ve asetatı kullanma açısından avantaj sağladığını gördü. Sadece 600 nesilde ilk başta başarısız olan algler, nesiller içerisinde belli tip mutasyona sahip olanların avantajlı konuma geçip üremeleri sayesinde karanlıkta yaşamaya adapte olmayı başardı. Bu da faydalı mutasyonlara örnek olarak verilebilir.

E. coli Bakterisinde Her 26 Mutasyondan 3'ü Faydalıdır!

Bilindiği gibi canlılarda mutasyonları değil de, etkilerini gözlemek çok zordur, çünkü çok uzun sürede, yüzlerce, binlerce, on binlerce nesil sonra etkileri görülebilir. Bu sebeple bakteri, alg ya da mantar gibi canlıları denek olarak kullanmak iyidir, çok hızlı ürerler ve nesilleri çok hızlı geçer, en azından bizimkine göre çok daha hızlı. İşte Lenski ve Remold, PNAS dergisinde 2001 yılında yayınladıkları bir makalede, E. coli bakterileri üzerinde yıllar yılı yaptıkları araştırmaların sonuçlarını yayınladılar ve bütün detaylarıyla verilen genetik araştırmaların, her 26 mutasyondan en azından 3 tanesinin nesle doğrudan faydalı bir etki yarattığı gösterilmiş oldu. Bu da %12'lik bir dilim demektir. Bu, bizlerin yukarıda tanımladığı yüzdelerin gerçekte daha da iyimser olabileceklerini göstermektedir. Hatırlayacak olursanız mutasyonların %70-90'ı nötr, %8-9'u ani zararlı, %1-2'si ani faydalı olarak tanımlanmıştı. Ancak bu araştırmada, faydalı mutasyonların oranının %12'ye kadar çıkabildiği gözlenmiş, geri kalan mutasyonların 20-21'inin nötr (yaklaşık %81'i), geri kalan %7 civarı da zararlı olduğu gösterilmiştir. Bunlar, mutasyonların düşündüğümüz kadarıyla zararlı veya nötr olmayabileceğini net bir şekilde ortaya koymaktadır.

Bakterilerde Antibiyotik Direnci

Bildiğiniz gibi doktorlar, bir antibiyotik aldığınız zaman onu mutlaka ama mutlaka sonuna kadar (veya önerilen süre boyunca) kullanmanızı tembihlerler, asla erken kesmemeniz gerektiğini vurgularlar. Eğer erken keseceğiniz bir durum olacaksa da hiç başlamamanızı tavsiye ederler. Bunun çok basit bir nedeni vardır: Evrim. Vücudunuzdaki tipik bakterilere karşı geliştirilen antibiyotikler, bu bakterilerin ölmesini sağlayan kimyasalları içerir. Siz, antibiyotiği aldığınızda, ilaç vücudunuza yayılarak bakterilerin hücre zarlarında bulunan reseptörlere tutunur ve onları yok etmeye başlar veya savunma sisteminizin bu bakterileri daha kolay tanımasını sağlar. Ancak bakteriler, çok hızlı üreyen canlılar oldukları için ve hem üreme sırasında, hem üreme sonrasında prokaryotik yapıda olmalarından ötürü mutasyonlara çok açık olmalarından dolayı genetik yapıları çok hızlı değişebilmektedir; yani çok hızlı evrim geçirebilmektedirler. Bu sebeple kimi zaman, erkenden öldürülmezlerse, bireyin vücudu içerisinde üreyen bu bakterilerin reseptörleri değişim geçirir (genleri değiştiği için). Bu yüzden de antibiyotikler bu bakterileri öldüremez, çünkü tanıyamazlar. İşte tam olarak bu sebeple, hastalığın tesbitinden sonra en azından yaklaşık 5 gün boyunca, günde bir veya birkaç defa (doktorun reçetesine bağlı olarak) antibiyotik alınır ve bu bakteriler hemen, çok fazla bölünmelerine ve üremelerine izin vermeden öldürülmeye çalışılır. Bu müdahale geciktiği sürece, bakterilerin reseptörleri evrimsel süreçlerle farklılaşır. Antibiyotiğin kullanımı sırasında, ilk 2-3 gün, antibiyotiğin içerisindeki kimyasalın doğrudan tanıdığı bakteriler öldürülür -ki bunlar, genelde patojen (hastalık yapıcı) bakterilerin büyük bir kısmını oluşturur. Bu sebeple bu 2-3 günlük kullanım sonrasında hasta kendini iyi hissedebilir. İşte bu sırada ilaç kesilecek olursa ve savunma sistemine ek yardım ortadan kaldırılırsa, ilacın ilk etapta yok edemediği daha dirençli varyasyonlar (Evrimsel çeşitlilikten ötürü) hızla yeniden çoğalmaya başlarlar. Bu defa vücudu kuşatan popülasyon, ilaçtaki kimyasallara daha dirençli olan popülasyon ve torunları olacaktır. Yine ilaç alınır ve yine kullanım süresinden önce kesilirse, yine göreceli olarak dirençli olanların ölümü sağlanmadan kesilmiş olur ve giderek daha dirençli bakteriler hayatta kalır ve çoğalırlar. Bu konu, her zaman bilim düşmanları tarafından çarpıtılır ve sanki mutasyonların doğrudan faydalı etkisiyle bakteriler bir anda antibiyotik direnci kazanmışlar gibi lanse ederler. Halbuki bakterilerdeki bu çeşitliliğe çoğu zaman mutasyonlar katkı sağlasa da, diğer tüm çeşitlilik mekanizmaları da katkı sağlamaktadır.

Hudson Nehri'ndeki Tomcod Balıklarında PCB Direnci

PCB isimli bir kimyasal madde balıkları zehirlemesiyle meşhurdur. PCB maddesi hücredeki AHR-2 reseptörüne bağlanarak işlemi başlatır. Üzerine PCB bağlanan reseptör de DNA'yı gereksiz yere aşırı uyararak toksik yanıta neden olur. Ama AHR-2 reseptörünün PCB maddesine bağlandığı bölgeyi bozan bir mutasyon balığın hayatını kurtarır. PCB reseptöre bağlanamaz, reseptör de gidip DNA'yı uyaramaz ve balık hayatta kalmayı başarır.

Tomcod balıklarını inceleyen bilim insanları, PBC kimyasalıyla kontamine olmuş Hudson Nehri'ndeki balıklarda AHR-2 proteinin 2 aminoasidinin silinmiş olduğunu gördüler. Bu nasıl olmuştur? Rastgele mutasyonlar AHR proteinini değiştirmişlerdir, 2 aminoasidini silmişlerdir ve PCB'ye bağlanamayan bir protein varyantı oluşmuştur. Dünya'nın hemen her yerinde Tomcod balıkları PCB'ye maruz kalmaları halinde hemen ölüyorlar ama Hudson popülasyonundaki bu silinme mutasyonu sayesinde Hudson'daki balıklar zehir içinde rahatça yaşıyor.

100 sene kadar önce PCB yokken nehirdeki balıkların hepsi bu kimyasala duyarlıydı. Şimdi ise %95'inden fazlası dirençlidir. Yani rastgele mutasyon hayatta kalma ve üreme hızını artırdığı için popülasyon içindeki temsil oranını yükseltti. Kısaca bu da bir faydalı mutasyon örneğidir.

Mycobacterium tuberculosis'te 16 Kat Bakteri Direnci!

MIC, bir bakteri popülasyonunun %99'undan fazlasının çoğalmasını durdurmak için verilmesi gereken antibiyotik miktarı olarak tanımlanır. Dolayısıyla araştırmalarda, bir bakterinin direncini MIC'ye bakarak ölçebiliriz. Mycobacterium tuberculosis türü bakterisinde bulunan GidB geninin mutasyonlar sonucu silinmesi (delesyonu), bakterilerin streptomisin içerikli antibiyotiklere direncini tek bir seferde 16 katına çıkarmaktadır! Bu, faydalı mutasyonlara güzel bir örnektir.

Sonuçtan emin olmak için kromozomal gidB geni silinmiş bu bakteri suşuna plazmideklonlanmış bir GidB geni dışarıdan verilmiştir ve direnç anında, tamamen kaybolmuştur. Böylece GidB delesyonunun, yani tek bir mutasyonun, doğrudan faydalı sonuç verdiği ve direnci 16 kat (%1600) kadar devasa miktarda arttırabildiği kanıtlanmıştır. Bu gen üzerinde meydana gelebilecek yüzlerce potansiyel çerçeve kaydırıcı mutasyon, direnci 16 katına çıkarma şansına sahiptir.

Buna benzer diğer bir soru için: https://evrimagaci.org/soru/arkadaslar-faydali-ve-gozlenebilir-bir-mutasyon-ornekleri-sunabilir-misiniz-5625#4650

228 görüntülenme
Puan Ver
0
Puan Ver
Teşekkür
Paylaş
0

Kaynaklar

  • Ç. M. Bakırcı. Mutasyon Nedir?. (31 Mayıs 2011). Alındığı Tarih: 26 Ekim 2020. Alındığı Yer: Evrim Ağacı | Arşiv Bağlantısı
  • Ç. M. Bakırcı. Faydalı Mutasyonlar Ve Tasarım İllüzyonu: Evren'deki Her Şey İnsanlar İçin Mi Var?. (29 Mayıs 2019). Alındığı Tarih: 26 Ekim 2020. Alındığı Yer: Evrim Ağacı | Arşiv Bağlantısı
  • EvrimTeorisiOnline. Faydalı Mutasyon Kavramı Ve Örnekleri. (10 Mart 2012). Alındığı Tarih: 26 Ekim 2020. Alındığı Yer: evrimteorisionline.com | Arşiv Bağlantısı
  • Bilim ve Gelecek. Mutasyonlar Zararlı Mıdır, Evrime Engel Midir?. (16 Temmuz 2019). Alındığı Tarih: 26 Ekim 2020. Alındığı Yer: Bilim ve Gelecek | Arşiv Bağlantısı
  • baharkilic.org. Naylon Yiyen Bakteriler Ve Hiv Virüsünün Mutasyonları. (07 Mart 2011). Alındığı Tarih: 26 Ekim 2020. Alındığı Yer: baharkilic.org | Arşiv Bağlantısı
Cevap Ver
Bu soruya cevap vermek için lütfen
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Reklamı Kapat
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 uzman, çok dar bir alanda yapılabilecek hataların tamamını yapmış kişiye denir.”
Niels Bohr
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