Biyologlar, Anneler ve Yavruları Arasındaki Yeni Genetik Karşılıklı Bağımlılığı Buldular
Görsel Kredi: CC0 Public Domain
Biyologlardan oluşan bir ekip, erken gelişimdeki ayırt edici genetik süreçlerin, doğada ve evrim ağacında hayvan gelişiminin kalıplarını açıkladığını keşfetmiştir. Bulguları, annelerin genomları ile gelişmekte olan nesiller arasında büyük ölçüde gözden kaçan bir dinamiğe işaret ediyor ve bu genetik etkileşimin evrim üzerindeki birincil etkisi olarak altını çiziyor.
New York Üniversitesi Biyoloji Bölümü’nde doçent Matthew Rockman, “Büyüklük gibi bazı yavru özellikleri anne genomu tarafından belirlenir, ancak diğer yavru özellikleri de yavruların genomunun kendisi tarafından şekillendirilir” diye açıklıyor. eLife dergisinde görünen. “Sonuç olarak, anne ve yavru arasında, bazen ekolojik koşullara uyum sağlamayı engelleyebilecek genetik uyumsuzluklar olabilir.”
Hayvan yaşamının tarihi boyunca en yaygın evrimsel modellerden biri olan dolaylı gelişimden doğru gelişime geçişin ilk genetik analizi, NYU doktora sonrası araştırma bilimcisi olan Christina Zakas tarafından yönetildi.
Birçok hayvan, dolaylı olarak gelişir, ilk olarak metamorfozdan önce kendini yavru formuna beslemesi gereken bir larvaya dönüşür. Bununla birlikte, bazı soylar, bu larva gelişim modundan vazgeçerek, doğrudan gelişime geçerek, larva fazını atlayarak ve erginliğin küçük bir versiyonu olarak kuluçkaya bırakmışlardır.
Bu nedenle doğrudan ve dolaylı gelişen soylar, aralarında büyüklük ve morfoloji bakımından büyük farklılıklar bulunan çok farklı yavrulara sahiptir. Ancak, bu tür bir evrimsel geçişin, genetik düzeyde nasıl gerçekleştiği, bilim adamları için uzun zamandır bir gizem olmuştur.
Onların çalışmasında, NYU araştırmacıları New York limanında bulunan küçük bir deniz solucanı olan Streblospio benedicti’yi inceledi. Bu türler, larvadan direk-kalkınma değişimini incelemek için iyi bir araç olarak hizmet eder, çünkü bu türün bazı popülasyonları larva yapar, diğerleri ise doğrudan gelişir.
Solucanların yavrularındaki farklılıkları izole etmek için laboratuarda genetik melezler kullanıldığında, bilim adamları larva gelişiminden sorumlu genomik bölgeleri keşfetmeye çalıştılar. Deneysel solucanlarının soy ağacındaki genom parçalarını izleyerek alternatif genetik modelleri birbirinden ayırabilirler. Şaşırtıcı bir şekilde, sonuçları yumurta boyutunu yöneten genlerin larva gelişimini etkileyen genlerden tamamen bağımsız olduğunu göstermiştir.
Rockman, “Bu genetik bağımsızlık, gelişimsel tarzda farklılık gösteren popülasyonlar arasındaki eşleşmelerin genetik olarak uyuşmayan yavrular üreteceği anlamına gelir. Dahası, yumurta büyüklüğü, anne genleri ve yavru genotipinin larva gelişimi tarafından belirlendiği için, erken gelişimdeki özel koşullar bir geri besleme döngüsü yaratır: Bir popülasyondaki maternal genlerin sıklığı, yavru genlerini eşleştirmek için kendi seçim basıncını yaratır.” diyor.
Bulgular, bu ve diğer türlerde gelişmeyi şekillendiren daha önce keşfedilmemiş bir mekanizmayı öne sürmektedir.
Rockman sözlerine şöyle devam ediyor “Farklı ekolojik şartlar bir yaklaşımı ya da diğerini desteklemektedir, ancak sonuçlarımız bu türdeki maternal genomun etkilerinin, tuzluluk, yırtıcı hayvanlar ya da gıda bolluğu gibi çevreden gelen diğer seçici baskıları geçersiz kılabileceğini göstermektedir.”
Explore further: Age of mothers influences genetic similarity between twins
More information: Christina Zakas et al, Decoupled maternal and zygotic genetic effects shape the evolution of development, eLife (2018). DOI: 10.7554/eLife.37143
Journal reference: eLife
Provided by: New York University
Kaynak ve ileri okuma için: https://phys.org/news/2018-10-biologists-genetic-interdependence-mothers-offspring.html
Çeviren ve Derleyen: Dr. Yalçın DEDEOĞLU