Genetik Araştırmaların Büyük Bilmece: Neandertal Y Kromozomu Nereye Gitti?

Genetik Araştırmaların Büyük Bilmece: Neandertal Y Kromozomu Nereye Gitti?

Modern insanın en yakın kuzenleri olan Neandertaller, yaklaşık 30.000 yıl önce yok olana kadar Avrupa ve Asya’nın bazı bölgelerinde yaşamışlardır.

Genetik çalışmalar, modern insanlarla bu uzun zaman önce yaşamış akrabalar arasındaki bağlar hakkında her geçen gün daha fazla bilgi ortaya koyuyor. Son olarak, türlerimiz arasında yaklaşık 47.000 yıl önce nispeten kısa bir zaman diliminde hızlı bir melezleşme meydana geldiği keşfedildi. Ancak bir gizem hala devam ediyor.

Homo sapiens genomu bugün bir miktar Neandertal DNA’sı içermektedir. Bu genetik izler, erkeklerin oluşumundan sorumlu olan Y cinsiyet kromozomu hariç, Neandertal genomunun neredeyse her bölümünden gelmektedir.

Peki Neandertal Y kromozomuna ne oldu? Kazara ya da çiftleşme şekilleri veya düşük işlev nedeniyle kaybolmuş olabilir. Ancak cevap, türler arası melezlerin sağlığıyla ilgili yüzyıllık bir teoride yatıyor olabilir.

Neandertal Cinsiyeti, Genleri ve Kromozomları
Neandertaller ve modern insanlar, 550.000 ila 765.000 yıl önce Afrika’da bir yerde yollarını ayırdılar; Neandertaller Avrupa’ya doğru giderken, atalarımız yerlerinde kaldı.

H. sapiens, 40.000 ila 50.000 yıl önce Avrupa ve Asya’ya göç edene kadar bir daha karşılaşmayacaklardı.

Bilim insanları, Avrupa ve Asya’daki Neandertal bireylerine ait iyi korunmuş kemik ve dişlerden elde ettikleri DNA sayesinde, erkek ve dişi Neandertal genomlarının tamamının kopyalarını elde ettiler.

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, Neandertal genomu bizimkine çok benziyordu ve 23 kromozomda bir araya getirilmiş yaklaşık 20.000 gen içeriyordu.

Bizim gibi, onlar da bu kromozomlardan 22 tanesinin iki kopyasına (her ebeveynden bir tane) ve ayrıca bir çift cinsiyet kromozomuna sahiptiler. Dişilerde iki X kromozomu, erkeklerde ise bir X ve bir Y kromozomu vardı.

Y kromozomlarını dizilemek zordur çünkü çok sayıda tekrarlayan “önemsiz” DNA içerirler, bu nedenle Neandertal Y genomu yalnızca kısmen dizilenmiştir. Bununla birlikte, dizilenmiş olan büyük parça, modern insan Y kromozomunda bulunan aynı genlerin birkaçının versiyonlarını içerir.

Modern insanlarda, SRY adı verilen bir Y kromozom geni, XY embriyonun erkeğe dönüşme sürecini başlatır. SRY geni tüm maymunlarda bu rolü oynar, bu nedenle Neandertal SRY geninin kendisini bulamamış olsak da Neandertaller için de bu rolü oynadığını varsayıyoruz.

Türler Arası Çiftleşme Bize Neandertal Genleri Bıraktı
Bir DNA dizisinin Neandertal ya da H. sapiens’e ait olduğunu gösteren pek çok küçük ipucu vardır. Bu yüzden modern insanların genomlarında Neandertal DNA dizisi parçaları arayabiliriz.

Avrupa’da ortaya çıkan tüm insan soylarının genomları yaklaşık %2 oranında Neandertal DNA dizisi içermektedir. Asya ve Hindistan’dan gelen soylar daha da fazlasını içerirken, Afrika ile sınırlı soylarda hiç yoktur.

Bazı antik Homo sapiens genomları daha da fazla – %6 kadar – Neandertal genleri içerir; ancak bu genler zamanla kaybolmuş gibi görünmektedir.

Bu Neandertal DNA’sının çoğu yaklaşık 47.000 yıl önce, modern insanlar Afrika’dan Avrupa’ya geldikten sonra ve Neandertallerin soyu yaklaşık 30.000 yıl önce tükenmeden önce, 7.000 yıllık bir dönemde geldi. Bu süre zarfında Neandertaller ve insanlar arasında pek çok çiftleşme olmuş olmalıdır.

Tüm Neandertal genomunun en az yarısı, farklı çağdaş insanların genomlarında bulunan parçalardan bir araya getirilebilir. Kızıl saç, artrit ve bazı hastalıklara karşı direnç gibi özellikler için Neandertal atalarımıza teşekkür etmeliyiz.

Göze Çarpan Bir İstisna Var
Hiçbir çağdaş insanda Neandertal Y kromozomunun herhangi bir parçasına rastlanmamıştır.

Neandertal Y Kromozomuna Ne Oldu?
Neandertal Y kromozomunun kaybolması sadece kötü şans mıydı? Erkek yapma işinde pek iyi değil miydi? Erkekler değil de Neandertal kadınları mı türler arası çiftleşmeye düşkündü? Yoksa Neandertal Y kromozomunda insan genleriyle çalışmamasına neden olan zehirli bir şey mi vardı?

Bir Y kromozomu, taşıyıcılarının erkek çocuğu yoksa soyun sonuna gelir, bu nedenle binlerce nesil boyunca basitçe kaybolmuş olabilir.

Ya da belki de Neandertal Y kromozomu türler arası çiftleşmelerde hiç bulunmamıştır. Belki de Neandertal kadınlarına aşık olan (ya da onları takas eden, ele geçiren ya da tecavüz eden) hep modern insan erkekleriydi. Bu kadınlardan doğan çocukların hepsi Y kromozomunun H. sapiens formuna sahip olacaktı.

Ancak bu fikri, modern insanlarda Neandertal mitokondriyal DNA’sından (kadın soyuyla sınırlıdır) hiçbir iz bulunmadığı bulgusuyla bağdaştırmak zordur.

Belki de Neandertal Y kromozomu işinde H. sapiens’teki rakibi kadar iyi değildi. Neandertal popülasyonları her zaman küçüktü, bu nedenle zararlı mutasyonların birikme olasılığı daha yüksek olurdu.

Özellikle yararlı bir gene sahip Y kromozomlarının (örneğin daha fazla, daha iyi veya daha hızlı sperm için) bir popülasyondaki diğer Y kromozomlarının yerini hızla aldığını biliyoruz (otostopçu etkisi olarak adlandırılır).

Ayrıca Y kromozomunun insanlarda genel olarak azaldığını da biliyoruz. SRY’nin Neandertal Y’sinden kaybolmuş olması ve Neandertallerin bazı kemirgenlerde olduğu gibi yeni bir cinsiyet belirleyici gen evrimleştirmek gibi yıkıcı bir süreç içinde olmaları bile mümkündür.

Neandertal Y Kromozomu Melez Erkeklerde Zehirli Miydi?
Bir başka olasılık da Neandertal Y kromozomunun modern insanların diğer kromozomlarındaki genlerle çalışmamasıdır.

Bu durumda kayıp Neandertal Y kromozomu “Haldane kuralı” ile açıklanabilir. 1920’lerde İngiliz biyolog J.B.S. Haldane, türler arasındaki melezlerde, cinsiyetlerden biri kısır, nadir veya sağlıksız ise, bunun her zaman farklı cinsiyet kromozomlarına sahip cinsiyet olduğunu belirtmiştir.

Memelilerde ve dişilerin XX, erkeklerin XY kromozomuna sahip olduğu diğer hayvanlarda, uygun olmayan veya kısır olan orantısız bir şekilde erkek melezlerdir. Kuşlarda, kelebeklerde ve erkeklerin ZZ, dişilerin ZW kromozomuna sahip olduğu diğer hayvanlarda ise bu durum dişiler için geçerlidir.

Farklı fare türleri arasındaki birçok çaprazlama, kedi çaprazlamalarında olduğu gibi bu modeli gösterir. Örneğin, aslan-kaplan çiftleşmelerinde (liger ve tigon) dişiler doğurgan, erkekler kısırdır.

Haldane’in kuralının hala iyi bir açıklaması yok. Bu, klasik genetiğin kalıcı gizemlerinden biridir.

Ancak, bir türün Y kromozomunun kendi türünün diğer kromozomlarından gelen genlerle çalışmak üzere evrimleştiği ve küçük değişiklikler bile içeren akraba bir türden gelen genlerle çalışmayabileceği makul görünmektedir.

Y kromozomundaki genlerin diğer kromozomlardaki genlerden çok daha hızlı evrimleştiğini ve bazılarının sperm yapımında işlevleri olduğunu biliyoruz, bu da erkek melezlerin kısırlığını açıklayabilir.

Bu da Neandertal Y’sinin neden kaybolduğunu açıklayabilir. Ayrıca, Neandertallerin ve insanların ayrı türler haline gelmesinde, üreme engeli koyan Y kromozomunun hatası olduğu ihtimalini de gündeme getirmektedir.

Derleyen: Deniz KAFKAS

Kaynak: Genetik Araştırmaların Büyük Bilmece: Neandertal Y Kromozomu Nereye Gitti?

Maya Kurban Ritüellerinin Gizemi Çözüldü: Kurbanlar Kimlerdi?

Maya Kurban Ritüellerinin Gizemi Çözüldü: Kurbanlar Kimlerdi?

Genetik Araştırmaların Büyük Bilmece: Neandertal Y Kromozomu Nereye Gitti?