Gündem Haberleri

    İnsan ve şempanzenin genetiği yüzde 98.5 özdeş

    Hürriyet Haber
    17.09.2005 - 00:00 | Son Güncelleme:

    Bilim adamlarının elinde artık hem insanın hem de şempanzenin kalıtımı var. Şimdi ikisinin arasındaki en önemli farkın, yani bizlerin neden ve nasıl "insanlaştığımızın" nedeninin bulunduğunu düşünebilirsiniz. Ama ne var ki yeni bulgular eskilerinden daha akıl karıştırıcı!Bizi insan yapan ne? Şempanze kalıtımının çözülmesinden sonra bu soru en başta bilim adamlarının olmak üzere birçok kişinin kafasını yeniden kurcalayacağa benziyor. Amerika, İtalya, İspanya, İsrail ve Almanya’dan 67 genetikçinin katılımıyla tamamlanan proje, insanın en yakın akrabası olarak bilinen Pan troglodytes şempanzesiyle aramızdaki genetik farkın sadece %1,23’lük baz çiftinden ibaret olduğunu gösterdi. Yani buna göre insan ve şempanzenin kalıtımı %98,5 oranında özdeş. Diğer sözlerle, insan ve şempanzenin altı milyon yıl önce yollarını ayırmasından bu yana kalıtımlarındaki 40 milyon noktasında farklılıklar oluşmuş. Bu durum, bilim adamlarının insan ve şempanze arasındaki görünür farklılıklara neden anlam veremediklerini anlaşılır kılıyor aslında. Fakat evrimin anahtar genleriyle ilgili ilk kanıtlar da çıktı ortaya. Bilim adamları bir yan bulgu olarak, Y kromozomunun şimdiye dek tahmin edildiği gibi "yok olma tehlikesiyle" karşı karşıya olmadığını öğrendiler. Dördüncü omurgalı67 bilim adamının bu çalışması sayesinde, şempanze genomu, insan, fare ve sıçandan sonra kalıtımı çözülen dördüncü omurgalı hayvan oldu. İnsan ve şempanzenin birbirine ne kadar yakın olduğu, insanlar arasındaki genetik farklılıkların, insan ve şempanze arasındaki farklılıklardan 60 misli fazla olmasıyla ortaya çıkmakta. İnsan ve şempanze arasındaki benzerlik öte yandan sıçan ve fare arasındaki benzerlikten on misli fazla.. Fakat bu rakamlara bakarak akrabalığımızın çok da yakın olduğunu sanmayın. Çünkü insan ve şempanze arasındaki farklılıklar, iki insan arasındaki farklılıklardan on misli büyüktür. Şaşırtıcı derecedeki genetik benzerlikler aslında bilim adamlarının gözüne 2003 yılında ilk taslaklarda ilişmişti. İşte bilim dünyası o zamandan bu yana hangi anahtar genlerin, insanı, maymundan ayırdığını heyecanla beklemekte. Farklı açıklamalarPeki son karşılaştırmayla ortaya ne gibi sonuçlar çıktı? Çeşitli kurumlardan yapılan açıklamalar aslında biraz akıl karıştırıcı. Amerikan Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü (National Human Genome Research Institute) basın bülteninde haberi "Şempanze ve İnsan DNA’sı çok benzer" şeklinde verirken, Washington Üniversitesi’nin açıklaması "Şempanze ve insan DNA’sı arasında büyük farklılar" biçiminde oldu. Yazımızın başında da değindiğimiz gibi insan ve şempanzeyi altı milyon yıllık bir evrim ayırmakta. O zamandan bu yana aşağı yukarı 35 milyon DNA harfi çok değişmiş, bunlara ek olarak beş milyon yerde birkaç harf eksik veya bunların yerine başkaları gelmiş. Bununla birlikte değişimlerin birçoğu önemsiz. Bunlar hücre makinesi tarafından kopya edilemeyen kalıtım bölgelerinde yer almakta sonuçta. İki tür değişimVe 35 milyon genetik değişimin %1’i bile gerçekte değişime uğrayan proteinlerin üretiminde etkili değil. Bu değişimlerin bizim insan oluşumuzda etkili oldukları da sanılmamakta. Çünkü genetikçiler iki tür değişimden söz ediyorlar. Birinci değişimler her ne kadar kalıtımda yer alsalar da organizmanın özelliklerini belirgin bir şekilde değiştirmezler. İkinci gruptakiler ise hayatta kalma şansımızı arttırırlar, dolayısıyla da evrimsel süreçler içinde ayıklanırlar. Bilim adamlarının arayışları insan ve şempanze arasında büyük farklılıklara neden olan genlere dayanıyor. Bunlar da ikinci gruptaki mutasyonlardır. Bu değişimler, o kadar büyük bir ayıklanma avantajı sunmuşlar ki diğer türleri yaklaşık olarak 250.000 yıl içinde "silip süpürmüşler". Genetikçiler bu nedenle söz konusu bölgeleri "selective sweeps" (ayıklayıcı temizlik) olarak adlandırır. Şimdiye dek altı "selective sweeps" saptandı. Bunlardan biri, beynin gelişiminde önemli bir rol oynayan Protocadherin geninin yakınında bulunmakta. Diğeri ise FOXP2 ve CFTR genlerini içermekte. Hayvanları Alzheimer’den koruyorFOX2P geni konuşma yetisinde katkısı bulunduğundan evrim konseptine uyuyor, ama CFTR geninin rolü pek anlaşılmamakta. Hücre zarındaki klorid iyonlarının taşınmasını ayarlayan CFTR genini, tıp uzmanları, doğuştan gelen bir metabolizma hastalığı olan "mukoviskidoz" dan biliyorlar. İşte bilim adamları şimdi 35 milyon baz çifti üzerindeki genlerin işlevlerini bulduklarında yepyeni bilgiler edinebilirler. Tabii bir de yerlerine yenileri gelen veya iptal edilen 5 milyon harf de var. Ayrıca bunların dışında evrimsel gelişmeyi etkileyen küçük bir kromozomlar değişimi de söz konusu.İnsan ve şempanze arasındaki evrim çizgisinin altı milyon yıl önce ayrılmasından sonra insanda bazı genler yok olmuş; bunların arasında Caspase-12 geni de var. Bu gen, hayvanları Alzheimer hastalığından koruyan proteinler üretmekte. İnsan ve şempanze arasındaki farklılıklar baz dizilerindeki farklılıklarla sınırlı değil. Birkaç kez tekrarlanan bölgelerde yani kopyalarda da farklılıklar var. Bunlar kalıtımın %2,7’sini meydana getiriyor. Ne gibi avantajlar sundukları tam olarak bilinmiyorsa da, bazı durumlarda mesela kas distrofisi ve Prader-Willi sendromu gibi hastalıkların kaynakları olarak gösterilebilmekte. Bunlar şempanzede değil, sadece insanda bulunan kopyaların sonucu. Fakat şempanze genomunun diğer bölgesinde de 500 kopya bulunurken, insanda tek bir gen yer alıyor. Y kromozomun sırrıFarklı yollar izleyenler arasında Y kromozomları da var. Bu kromozomun insandaki varyasyonu, yalnızca 16’sı Y kromozomunda bulunan 27 gen taşımakta. Bilim adamları, evrimsel kökenine daha yakın oldukları için şempanzenin Y kromozomu üzerinde daha fazla genin bulunması gerektiğini tahmin etmişlerdi. Ama ne var ki sürpriz bir biçimde şempanzenin Y kromozomu üzerinde, insanınkine kıyasla beş gen daha az bulunuyor. Daha doğrusu bu genler hala varlar ama değişimler yüzünden devre dışı kalmışlar. Ve bu fenomen de evrim biyologların fantezilerini canlandırmakta. Bilim adamları şempanzedeki bu durumu, çoklu ve keyfi çiftleşmeye bağlıyor. Dişiler çok sayıda erkek maymunla çiftleştikleri için, erkek maymunların çok sayıda sperma üretmeleri gerekiyor. Sperma üretimi için gerekli olan önemli genler ise Y kromozomu üzerinde yer almakta. Teorik olarak yüksek sperma üretimine izin veren gen türleri ayakta kalabiliyorlar. Her ne kadar bunun bedeli, bir hata yüzünden diğer bir bölgede önemsiz bir dezavantaj oluşturan genlerin de "birlikte sürüklenmeleri" olsa da. İnsanın cinsel yaşamı daha "düzenli" olduğu için Y kromozomu daha az gen kaybetmiş3 önemli genetik bulguŞempanze kalıtımının çözülümüne dayanan araştırma sonucunda en azından üç önemli genetik bulgunun altı çizilebilir. 1- Bilim adamları insanda hangi genlerin şempanzeye kıyasla daha hızlı değiştiğini incelerken, özellikle de gelişim süreçlerinden sorumlu olan transkripsiyon faktörlerine (transrciption factor) rastladılar. Bunlar, evrime organizmaların biçimini kökünden değiştirmeye izin veren ayar mekanizmaları olabilir. 2- İnsan genomunda çift genler veya gen sekansları daha fazla. Fakat kalıtımın kopyalanması etkili bir evrim motoru olarak kabul edilmekte. Çünkü kopya değişime uğrayarak yeni işlevler kazanabilirken, özgün gen değişmeden ilk işlevini yerine getirmeye devam eder. 3- Araştırmacılar beyinde önemli bulgular elde ettiler. Diğer türlerle karşılaştırma sırasında, insan beynindeki genlerin son altı milyon yıl içinde şempanzeninkilerden çok daha fazla değiştiğini gördüler. Beyin: Şaşırtıcı sonuçlar yokBilim adamları beynimizin birkaç milyon yıl içinde ağırlığının üç misli kadar büyümesi ve beynin her şeyden önce zekayı, konuşma yetisi ve duyguları çalıştırdığından dolayı çok önemli bulgulara ulaşmayı bekliyorlardı. Ne var ki bugüne kadar pek de şaşırtıcı sonuçlar elde edilemedi. İnsanı biçimlendiren her şeyden önce cinsel yaşam ve mikroplardı. Beyin genleri neredeyse hiç değişmemişti. Bilim adamları ancak bilinen genleri daha yakından incelediklerinde evrimin izlerine ulaşabiliyorlar. Buna örnek olarak, kalıtsal gelişim bozukluğu olan mikrosefali verilebilir. Mikrosefali hastalarının beyni en fazla iki milyon yıl önceki atalarımızın beyni kadar büyüyebilmekte. Mikrosefalinin gelişiminden iki gen bozukluğu sorumlu. Bu genlerin beyin gelişimindeki rolleri anlaşılmamış olsa da, bugüne kadarki bulgular öncü sinir hücrelerinin bölünmesinde bir rol oynadıklarını göstermekte. Yoksa burada beyni "büyülten" genetik bir ayar mı söz konusu? Şempanze genomundan anlaşıldığı üzere söz konusu genler milyonlarca yıl içinde çok az değişmişler ve bu değişimlerin ne şekilde etkidikleri hala bilinmemekte. Erbezindeki farklılıklarBenzer bir durum, güçlü ayıklanmanın etkisiyle değiştiği tahmin edilen beyin geni AHI1 için de geçerli. Bu genin görevi beyin beyindeki sinir uçlarına nöron ağı içindeki yolu göstermek olsa gerek. Bu genleri hatalı olan insanlar, eklemlerini doğru dürüst hareket ettirmekle zorlanıyor ve ayrıca iletişim zorluğu da çekiyor. Bilim adamları bu yüzden, insanın sosyal yeterliliğinde katkısı bulunan bir gen devresinin bulunduğunu tahmin ediyorlar. O halde genetik bir insan oluşum programının ilk hatları beyin boyutu, konuşma ve sosyal davranışlarla mı çizilmekte? Bu sorunun yanıtını vermek hiç de kolay değil. Projeye Almanya’da Max-Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’nden katılan bilim adamları, kalp, karaciğer, böbrek, erbezi ve beyindeki toplam 21.000 geni inceledi. Sizin de tahmin edeceğiniz gibi bilim adamları en çok farklılığın beynin gelişiminden sorumlu genlerde olduğunu düşünüyorlardı. Fakat sürpriz bir biçimde en büyük farklılıklar, erbezi genlerinin etkinliklerinde ortaya çıktı. Erbezindeki genlerin %32’sinde farklı bir etkinlik sergilenirken diğer birçok dokuda bu oran ortalama olarak %8 olarak saptanmış! Büyük ayrılıkBu konuyla ilgili geniş kapsamlı bir araştırma yazısı Nature dergisinde (1.9.05) yayımlandı. Bilim adamları aynı dergide en eski şempanze fosilini de sundular. Bulgu sadece üç dişten ibaret olmasına rağmen en yakın akrabamız hakkında ilginç bilgiler verdi. Günümüzdeki şempanzelerin yaşam alanları Batı ve Orta Afrika’daki ormanlarla sınırlıdır. Oysa hominid fosillerinin birçoğu Doğu Afrika’daki Rift Vadisi’nin (yılda ortalama olarak 250mm-500mm yağış alan) yarı kurak bölgelerinde bulunmuştur. Kimi uzmanlar eski şempanzelerin ve insanların aynı coğrafi bölgede yaşamadıklarını ve ortak atalarıyla yollarını ayırdıklarını düşünüyorlardı. Bu teze göre, insan ve şempanzenin ortak ataları Doğu Afrika’nın kuraklaşmasından sonra bu bölgeyi terk etmiş ve hominidler de doğudaki savanlara yerleşmişlerdi. Ve diğer bir teze göre de Büyük Rift Vadisi şempanzelerin Doğu Afrika’ya gitmelerine engel olmuştu. Yeni bulguKaliforniya Bilimler Akademisi’nden Nina G.Jablonski ve Connecticut Üniversitesi’nden Sally McBrearty tarafından gerçekleştirilen son araştırma bu tezi çürüterek, şempanzelerin bundan yarım milyon yıl önce Kenya’da bir Homo türüyle "birlikte" yaşadığını göstermekte. Su aygırı, timsah, yayın balığı ve diğer bazı hayvanların kemik analizlerinden anlaşıldığı üzere, bu iki tür nemli ve ormanlık bir bölgede yaşamışlar. Şempanzelerin ormanlık bölgeleri tercih ettikleri az sayıda kemik kalıntısıyla anlaşılmakta. Çünkü kemikler nemli bölgelerde çok iyi koruna gelmiyorlar. İki araştırmacıya göre bu bölgede şempanze fosilinin bulunması insan ve şempanzenin yaşam alanları hakkında daha kesin değerlendirmelere izin vermekte. Yani denilebilir ki insan ve şempanze evrimdeki yollarını ayırdıktan sonra da yaşam alanlarını paylaşmış olabilirler. Kaynaklar: www.sciam.com, 1.9.05, www.aertzeblatt.de, 1.9.05, www.newscientist.com, 31.8.05, der Spiegel 38/2005, www.eurekalert.org/pub_releases, www.uwnevws.org.
    Etiketler:

    EN ÇOK OKUNAN HABERLER

      Sayfa Başı