Türler Arası Genom Benzerliği: Genomlar, Eksonlar ve İntronlar

Bu yazının içerik özgünlüğü henüz kategorize edilmemiştir. Eğer merak ediyorsanız ve/veya belirtilmesini istiyorsanız, gözden geçirmemiz ve içerik özgünlüğünü belirlememiz için [email protected] üzerinden bize ulaşabilirsiniz.

Aslında bu konuya "Gen benzerliği (genetik benzerlik) ne anlama gelir?" başlıklı soru-cevap yazımızda detaylıca değinmiştik. Ancak biraz daha teknik olarak yeniden ele almak istiyoruz.

İki türün birbiriyle genetik yakınlığı, dolayısıyla evrimsel akrabalığı analiz edileceği zaman, genom hizalaması yapılıp, indeller (ekleme ve silinme tipi mutasyonlar) elendiğinde, geri kalan bazların yüzde kaçının aynı olup olmadığına bakılır. 

Bilindiği gibi şempanzeyle insan arasında %1.23 olan genom ayrışması (%98.77 oranındaki benzerlik), insan ile makak maymunları arasında %6.44, insan ile Yeni Dünya Maymunları arasında %11, insan ile lemurlar arasında %20 dolaylarındadır. Yani genlerin analizinden önce, evrimsel biyolojinin fosiller, anatomi, ekoloji, niş, fizyoloji, davranış gibi açılardan öngördüğü evrimsel akrabalık, genetik olarak net bir şekilde doğrulanır. Bu da, evrimsel biyolojinin gücünü bizlere göstermektedir.

Burada anlaşılması gereken nokta şudur: bu genetik ayrışmalar, genom boyunca olan benzerliğin (genome-wide homology) oranlarıdır. Eksonlarda, yani protein kodlama görevi olan genlerde türler arası benzerlikler çok daha fazladır. Ancak intronlarda, yani doğrudan proteinleri kodlamayan, ancak genlerin ifadesinin düzenlenmesinde görev alan genlerde ise benzerlikler oldukça azdır. Bunun sebebi, bu genlerde meydana gelen mutasyonların, eksonlara göre çok daha az etkili olması ve bu sayede çok fazla ve rastgele mutasyonun intronlarda birikebilmesidir.

İntronlar bazında yapılacak bir analizde, insanlara oldukça yakın akraba olan farelere bile gildildiğinde intron analizi oldukça zor bir hale gelmektedir. İntronlar bazından insanlarla fareler arasındaki fark %60'a kadar çıkmaktadır. Öte yandan ekson dizilimlerinde fare ile insan arasındaki fark %25 dolaylarındadır. Bu da, az önce bahsettiğimiz fazla sayıda mutasyonun kolayca birikimini doğrulamaktadır. İntron temelli analizlerde türler birbirinden o kadar hızlı uzaklaşmaktadır ki, insan ile keseli memelileri kıyaslamaya çalıştığımızda, intronları hizalayabilmek ancak gelişmiş bilgisayar teknikleri kullanmamız gerekmektedir. Buna rağmen, teknolojimiz sayesinde bu zor görevin üstesinden gelebilmekteyiz.

Daha önce, intronlara atlamış retroposonların varlığına ve yokluğuna göre filogenetik ağaçlar çizilebileceğinden bahsetmiştik; hatırlamak isteyenler buraya tıklayarak okuyabilirler. Öyle ki bu yöntem, şimdiye kadar keşfedilen en güçlü moleküler filogenetik yöntemdir. 

Oysa 200 milyon yıldan daha önceye gidildiğinde, nötral mutasyonlar o kadar çok birikiyor ki, intronlar üzerindeki diziler adeta "eriyorlar". Bu yüzden, evrimsel biyologlar çok basit bir yöntem kullanmaktadırlar: eğer ki yakın akrabalar birbiriyle kıyaslanacaksa, hem eksonlar, hem intronlar kullanılarak birinin çıkarımları diğeri ile doğrulanır. Ancak eğer ki daha uzak akrabaların evrimsel analizi yapılacaksa, yalnızca güvenilir bilgiler vermeye devam eden eksonlar kullanılabilmektedir. 

400 milyon yıldan daha öncesine gidilinceyse, sadece az sayıdaki korunmuş gene yahut proteine bakmak zorundayız. Öte yandan, ortak atası 400 milyon yıl geride buluşan canlılar, günümüzdeki ökaryotik canlıların zaten neredeyse tamamıdır. Üstelik, aileler arası ilişkiler incelenerek, farklı soy hatlarının Evrim Ağacı üzerindeki yerleri tespit edilebilir.

Burada unutulmaması gereken şey rastgele seçilen iki dizinin bile ortalama %25 benzemesi kuralıdır, her baz için karşısındakiyle aynı olma olasılığı %25 çünkü. Milyarlarca yıl öncesine gidildikçe bazı korunmuş eksonlar dışında hizalanan bölge bulunmuyor, korunmuş homolog eksonlarda bile benzerlik %35 civarında oluyor.

İşte bu şekilde, birçok farklı analiz yöntemi kullanarak evrimsel biyologlar türler arası uzaklığı filogenetik olarak ortaya çıkarmaktadırlar. Burada önemli olan, evrimsel biyologların genetik yapıya odaklanmaksızın, yukarıda saydığımız başka yöntemlerle yaptıkları çıkarımların, genetik olarak doğrulanabiliyor olmasıdır. Bu sayede evrimsel biyoloji, çok güçlü bir bilim dalı olarak yoluna devam etmektedir.


Kaynaklar ve İleri Okuma:

  1. PubMed
  2. BioInfo
  3. BiomedCentral
  4. BioInformatics

Google Maps: Darwin'in Evi ''Downe House''

Epipaleolitik Dönem

Yazar

Katkı Sağlayanlar

Çağrı Mert Bakırcı

Çağrı Mert Bakırcı

Editör

Evrim Ağacı'nın kurucusu ve idari sorumlusudur. Popüler bilim yazarı ve anlatıcısıdır. Doktorasını Texas Tech Üniversitesi'nden almıştır. Araştırma konuları evrimsel robotik, yapay zeka ve teorik/matematiksel evrimdir.

Konuyla Alakalı İçerikler

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

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