Uzun Serpiştirilmiş Elementler (LINE), Kuyruksuz Maymun Evrimini Doğruluyor!

Daha önceden, retrotranspozonları kullanarak kuyruksuz maymunların (insanlar, şempanzeler, bonobolar, goriller, orangutanlar, gibonlar ve siyamanglar) birbirleriyle olan evrimsel ilişkilerini (filogenilerini) nasıl doğruladığımızdan bahsetmiştik. Buna yeniden göz atmak için buraya tıklayabilirsiniz. Burada ise, bir başka genetik element kullanılarak, farklı analizlerin, tamamen farklı bir açıdan doğrulanmasını inceleyeceğiz.

Uzun Serpiştirilmiş Elementler (Long Intersperced Elements: LINE), ökaryotik canlıların genomlarında çok fazla sayıda bulunan genetik parçalardır. Üzerlerine gömülü bulunan RNA Polimeraz II destekleyicisi (promoter) aracılığıyla RNA'ya kodlanırlar. LINE'ların genetik kodları, ters transkriptaz enzimini barındırır ve aynı zamanda birçok LINE, RNAse H gibi endonükleaz enzimini de kodlar. Bu sayede, bu elementler, RNA'lar üzerinden DNA sentezini gerçekleştirebilirler (yani "merkezi dogma"yı tersine çevirebilirler). 

LINE'lar, tıpkı diğer Tip 1 transpozonlar (örneğin LTR retrotranspozonları ve SINE'lar) gibi, kendilerini kopyalayarak genom içerisinde hareket ederler. Yani Tip 2 transpozonlar gibi bir noktadan diğerine sıçramazlar. Kendilerini kopyalarlar ve genom içerisinde çoğalırlar; kopyaları farklı noktalara sıçrayıp yapışır. Bu tıpkı, bilgisayarınızdaki "kes-yapıştır" ile "kopyala-yapıştır" arasındaki fark gibidir. Tip 1 retrotranspozonlar "kopyala-yapıştır" şeklinde çoğalırlar, orjinalleri, genomun ilgili bölgesinde kendini korur. Tip 2 retrotranspozonlar ise "kes-yapıştır" şeklinde çoğalırlar; yani orjinal genetik element, bulunduğu yerden kesilerek, genom içerisinde bir başka noktaya yapışır. İşte bu izleri takip ederek, evrimsel süreci izlemek ve analiz etmek mümkün olabilmektedir.

İnsanların genomu dahilinde 500.000'den fazla LINE bulunur. Yani genomumuzun %17'si bu genetik elementlerden oluşur. Buna, en yaygın görülen Tip 2 retrotranspozonlardan olan SINE'ları da (Kısa Serpiştirilmiş Elementler) ekleyince, genomumuzun %46'sının retrotranspozonlardan oluştuğu görülecektir. Bu, evrimi gözlemek ve test etmek için inanılmaz fazla sayıda genetik materyal demektir. Zaten bu sayede, evrimin nasıl gerçekleştiğini ve önceki çıkarımlarımızı test etme ve hipotez ile teorilerimizden emin olma şansımız bulunmaktadır. Yapılan tüm testler, insanların en yakın kuzenlerinin bonobo ile şempanzeler olduğunu, sonrasında ise sırasıyla goriller, orangutanlar ve gibonlar olduğunu doğrulamaktadır.

LINE'lar üzerinde yapılan bir çalışma, tıpkı Alu elementlerinde olduğu gibi, kuyruksuz maymun filogenisini doğrulamaktadır. L1 eklemesi olarak da bilinen LIPA2, LIPA3, LIPA4 ve LIPA5 isimli retrotranspozonları analiz eden araştırmacılar, bu retrotranspozonların büyük kuyruksuz maymunların (insanlar, bonobolar, şempanzeler, goriller ve orangutanlar) genomlarına dahil olmaya başladıkları zamanları ortaya koymuş (ana görselde görülmektedir) ve şu sonuca ulaşmışlardır: "Yapılan hiçbir L1 eklentisi ve tür dağılımı analizi, yaygın olarak kabul edilen büyük kuyruksuz maymun filogenisiyle çelişmemektedir."

Sadece bununla da yetinmeyen araştırmacılar, şempanze, bonobo ve insanların genomlarında bulunan L1 dizilerinin filogenetik haritasını da çıkarmışlardır. Bu evrim ağacını da aşağıda görebilirsiniz:

Yani LINE retrotranspozonları üzerinde yapılan çalışma da, diğer genetik elementler gibi insanın diğer türlerle akrabalık ilişkisini, evrimsel biyolojinin öngördüğü şekilde doğrulamaktadır.

Teşekkür: Barış Dallı