Omurgalıların Ortaya Çıkışıyla İlgili Şaşırtıcı Genetik Keşif
Bilim insanları, omurgalı hayvanların nasıl ortaya çıktığını ve bu kadar çeşitlendiğini açıklayabilecek beklenmedik bir genetik değişimi ortaya çıkardı.
St Andrews Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, omurgalı hayvanların nasıl evrimleştiğine dair önemli bir ipucu belirledi. Bu grup memelileri, balıkları, sürüngenleri ve amfibileri içerir. Bulgular, omurgalıların evrimsel tarihindeki önemli bir anı aydınlatmaya yardımcı oluyor.
Araştırmacılar, omurgalı yaşamın ortaya çıkışı ve genişlemesiyle yakından bağlantılı görünen çarpıcı bir gen evrimi modelini bildirdi.
Hücre Sinyallemesi Hayvan Gelişimini Nasıl Şekillendirir?
Tüm hayvanlar, hücrelerin iletişim kurmasını sağlayan karmaşık sinyal yollarına bağlıdır. Bu sistemler, embriyo oluşumu ve organ büyümesi gibi temel süreçleri yönlendirir. Gelişimdeki merkezi rolleri nedeniyle, sinyal yolları genellikle hastalığa neden olan mutasyonlarda yer alır ve ilaç geliştirme için yaygın hedeflerdir.
Bu yolların özünde, sinyallerin hücre içinde nasıl işlendiğini belirleyen proteinler bulunur. Bu proteinler, hücrelerin nasıl tepki verdiğini ve hangi genlerin aktive edildiğini şekillendiren kontrol merkezleri gibi davranır.
Ciona deniz hıyarı yavrusu. Fotoğraf: Shunsuke Sogabe
Omurgasızlar ve Erken Omurgalıların Karşılaştırılması
Bu proteinlerin nasıl evrimleştiğini incelemek için araştırmacılar, deniz hıyarları, bir lamprey ve bir kurbağa türünden yeni gen dizileme verileri ürettiler. Deniz hıyarları omurgasızdır ve bu da onları omurgası olmayan hayvanlardan omurgalı hayvanlara geçişle ilişkili değişiklikleri belirlemek için kullanışlı kılar. Lampreyler, omurgalıların erken bir dalını temsil eder ve bu genetik değişikliklerin ilk ne zaman ortaya çıktığını belirlemeye yardımcı olur.
Ekip, sinyal çıktısı proteinlerini üreten genlerin bu geçiş sırasında belirgin bir evrimsel yol izlediğini buldu.
Xenopus kurbağa yavrusu. Fotoğraf: Marika Salonna
Uzun Molekül DNA Dizileme Yöntemiyle Bir İlk
Araştırmacılar, tek bir gen tarafından üretilen farklı transkriptleri ayırmayı ve analiz etmeyi mümkün kılan uzun molekül DNA dizileme yöntemini kullandılar. Bu teknik, daha önce bu hayvanlarda ifade edilen genlere uygulanmamıştı.
Bu yaklaşımı kullanarak, bilim insanları ilk kez omurgalı gelişimi sırasında üretilen transkriptlerin ve proteinlerin tüm yelpazesini belgeleyebildiler.
Yetişkin deniz yılanı. Fotoğraf: Sebastian Shimeld
Omurgalılarda Genişleyen Protein Çeşitliliği
Omurgasız deniz hıyarlarının aksine, hem deniz yılanı hem de kurbağa, bireysel sinyal çıkış genlerinden çok daha fazla protein varyantı üretti. Bu artış, diğer gen türlerinin çoğunda gözlemlenenden çok daha büyüktü.
Bu değişim, omurgalı evrimiyle ilişkili önemli bir değişiklik olarak öne çıkıyor. Bu sinyal yolları hücrelerin farklı doku ve organlara dönüşmesini etkilediğinden, araştırmacılar bu proteinlerin omurgalıları (omurgalı hayvanlar) omurgasızlardan daha karmaşık hale getirmede önemli bir rol oynadığına inanıyor.
Bu Keşif Neden Önemli?
Çalışmanın baş yazarı, Biyoloji Okulu’ndan Profesör David Ferrier şunları söyledi: “Bu çok özel genlerin küçük bir seçkisinin, incelediğimiz diğer gen türlerine kıyasla davranış biçiminde nasıl öne çıktığını görmek bizim için çok şaşırtıcıydı. Bu çeşitli farklı protein formlarının, omurgalılarda gördüğümüz hücre tiplerinin çeşitliliğini oluşturmak için farklı şekillerde nasıl çalıştığını belirlemek heyecan verici olacak.”
Omurgalıların nasıl evrimleştiğine dair yeni bilgiler sunmanın ötesinde, bu bulgular gelecekteki hastalık araştırmalarını da etkileyebilir. Bu proteinlerin ve sinyal yollarının nasıl işlev gördüğünü anlamak, bilim insanlarının hastalık yönetiminde bunları daha iyi hedeflemeyi öğrenmelerine yardımcı olabilir.
Kaynak: https://scitechdaily.com
2 Milyon Yıllık Home Erectus Kafatası Kemiği İnsan Atasını Ortaya Çıkarıyor