Genetikçiler Gen Yapısı ile Evrimin Nasıl İlişkili Olduğunu Keşfettiler
Bilim insanları, çok sayıda etkileşimde yer alan proteinlerin ifadesini düzenleyen genlerin yapısının diğerlerine göre çok daha yavaş geliştiğini keşfetti. Aynı zamanda, genlerin düzenleyici aktivitesindeki değişiklikler etkileşim sayısıyla ilişkili değildir.
Gen evrimi bilgisi, bilim insanlarının karmaşık hastalıkların doğasını daha iyi anlamalarını ve erken aşamada teşhis etmelerini sağlayacaktır.
Genlerin yapısal evrimi, proteinlerin sentezlendiği DNA dizisindeki değişikliklerdir. Genler tarafından kodlanan proteinlerin özelliklerini, biçimini ve işlevini etkileyebilirler.
Aynı zamanda, düzenleyici evrim, gen aktivitesini kontrol eden mekanizmalardaki değişiklikleri gizler. Bir genin ne zaman ve nerede aktive olacağını belirler, bu da proteinin katıldığı süreçleri etkiler. Dolayısıyla, yapısal evrim proteinlerin kendilerini, düzenleyici evrim ise üretimlerini etkiler.
İnsan interaktomu: bilim insanları gen aktivitesini nasıl inceledi?
Genetik evrim biyolojide kilit bir rol oynamaktadır, ancak genlerdeki yapısal değişiklikleri karmaşık moleküler ağlardaki işlevlerine bağlayan mekanizmalar hala tam olarak anlaşılamamıştır. Bu sorun, kanser ve diğer sistemik hastalıkların gelişiminde rol oynayan moleküler yolaklar açısından özellikle ciddidir.
Gen evriminin yönleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için araştırmacılar, insan interaktomunu (tek bir hücredeki moleküller arasındaki etkileşimlerin tamamı) modellediler. Ekip, 600.000’den fazla moleküler etkileşim içeren bu modeli kullanarak, 4.400’den fazla genin ve yaklaşık 2.000 moleküler yolun aktivitesini inceledi.
Analiz, çoklu etkileşimlerde yer alan proteinlerin ifadesini düzenleyen genler için yapısal evrimin önemli ölçüde daha yavaş olduğunu gösterdi. Düzenleyici evrimin ise etkileşim sayısına bağlı olmadığı ortaya çıktı.
Anton Buzdin “Bu veriler, biyolojik süreçlerde merkezi bir rol oynayan proteinlerin, işlevselliklerini koruyan daha katı evrimsel kısıtlamalara tabi olduğu hipotezini desteklemektedir. Görünüşe göre, genlerin yapısal evrimi moleküler ağlardaki rolleri tarafından düzenleniyor ve bu da genetik adaptasyon mekanizmalarına yeni bir bakış atmamızı sağlıyor” diyor.
Kanseri teşhis etmenin yeni bir yolu
Çalışmanın sonuçları, bilim insanlarını genlerin yapısı ve işlevini birbirine bağlayan evrimsel süreçleri anlamaya daha da yaklaştırıyor – bu da kanserin teşhis ve tedavisi için yeni umutlar doğuruyor.
Özellikle bu alandaki daha ileri araştırma projeleri, kanser gelişiminde kilit rol oynayan proteinlerin moleküler düzeyde nasıl değiştiğini anlamayı mümkün kılacaktır. Böylece, belirlenen mutasyonlara dayalı olarak tümörlerin erken teşhisi için araçlar oluşturmak mümkün olacaktır.
Buna ek olarak, protein etkileşimleri ve bunların evrimi hakkındaki bilgiler, tedavinin doğruluğunu artırabilecek ve yan etkileri en aza indirebilecek yeni hedefe yönelik ilaçların geliştirilmesi için umutlar yaratmaktadır.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Genetikçiler Gen Yapısı ile Evrimin Nasıl İlişkili Olduğunu Keşfettiler
Fizikçiler İlk Kez Protonun İçindeki Gizemli Dünyayı Tanımladılar