Farklı Organizmalar Arasındaki Yatay Gen Transferi Başarılı Bir Şekilde Açıklandı
Bir organizmadan diğerine genlerin aktarılması, evrimin meydana gelmesi ve karmaşık yeni işlevlerin ortaya çıkması için hızlı bir yol olabilir. Ciona intestinalis(deniz fıskıyesi). Credit: University of Tsukuba
Bir organizmadan diğerine genlerin aktarılması, evrimin meydana gelmesi ve karmaşık yeni işlevlerin ortaya çıkması için hızlı bir yol olabilir. Bununla birlikte, simbiyotik ya da parazit bir ilişki gibi, söz konusu iki organizmanın birbirine çok yakın olması durumunda bile, genetik materyalin aktarımı ve yeni bir genoma girişi, başarılı yatay gen aktarımı için ilk adımı işaret etmektedir. Genin yeni ev sahibine fayda sağlayacak bir şekilde ifade edilmesi ve fayda sağlayan genin nesiller boyunca aktarılmasının sağlanması gerekmektedir.
Gen transferi konusundaki anlayışımızı arttıran yeni bir keşifte, Tsukuba Üniversitesi merkezli bir araştırma ekibi, deniz omurgasızlarında(ascidians(deniz fıskiyesi) olarak adlandırılan) ve orijinalinde ortak bakterilerden gelen bir gen üzerinde çalıştı. Ekip, bu genin işlevsel olarak önemli ve dokuya özgü bir şekilde ifade edilmesine neden olan muhtemel mekanizmayı ortaya çıkarmıştır. Ekip, denizi filtre ederek beslenen ve ascidians(deniz fıskiyesi) olarak adlandırılan canlıya ve onların selüloz sentez genine odaklandı. Bu gen bir protein kodlar ve bu protein dışarıdan gelen etkilere karşı koruyucu bir tabaka oluşturur, genin kaybı, selülozun eksik üretilmesine neden olur ve organizmalar üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir.
Makale ortak yazarı Yosuke Ogura: Selüloz sentez genine bitişik bir bölgenin özel epidermal ifadesinden sorumlu olduğunu gösterdik. DNA dizilim analizi ile bu bölgede AP-2 olarak adlandırılan transkripsiyon faktörünün bağlanma bölgesi içerdiğini ortaya çıkarttık, biz bu bağlanma bölgesinde mutasyonlara oluşturarak, selüloz sentez geninin ifadesini deniz fıskiyelerinde ortadan kaldırdık.
Japanese edible ascidian, Halocynthia roretzi. Credit: University of Tsukuba
Tüm DNA dizileri A, C, G ve T dört harfinden veya tabanından oluşsa da, oranlar organizmaya bağlı olarak farklılık gösterir. Örneğin, aktinobakterilerde, DNA'nın% 70'inden fazlası Gs ve Cs'den oluşurken, deniz fıskiyelerinin genomunda As ve Ts oranları daha fazladır. Deniz fıskıyelerinde AP-2 bağlanma bölgesinde GC miktarı çok fazladır, bu durum bu bölgenin başka bir türe ait olduğunu düşündürüyor. GC sapmasının işlevsel bütünleşmenin anahtarı olabileceğini ortaya çıkarıyor.
Makale başyazarı Yasunori Sasakura: Daha önce deniz fıskiyesi genomuna entegre olmuş AP-2, doğası gereği GC’si zengin bölgelere bağlanır ve bu durum neticesinde otomatik olarak bakterinin GC bakımından zengin DNA’sı ile etkileşime başlar. AP-2'nin GC-özgüllüğü ve epidermal ifadesi, tanıtılan selüloz sentez geninin hemen yeni bir çevrede faydalı bir şekilde ifade edilebileceği anlamına gelmektedir diyor.
Bu bulgular; yeni ev sahibinin koşullarında, yeni aktarılan genin ekspresyonunu kolaylaştırabilmesi ve ev sahibinin işlevlerine entegrasyonunu kolaylaştırabileceği, rastgele eklenmiş bir yabancı genin gerçekten yararlı olabileceği imkânsızlığını azaltmanın yoluna ilginç bir bakış açısı sağlamaktadır.
More information: Transcriptional regulation of a horizontally transferred gene from bacterium to chordate, Proceedings of the Royal Society B, rspb.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rspb.2016.1712
Journal reference: Proceedings of the Royal Society B
Provided by: University of Tsukuba
Çeviren: Barış Uçar Bilime Yön Veren Cevaplar
Kaynaklar: https://phys.org/news/2016-12-mechanism-successful-horizontal-gene-divergent.html 13.01.2017
Genetik Haberleri
-
Araştırmacılar kediler, yunuslar, kuşlar ve düzinelerce başka hayvanın genom haritasını çıkarıyor
-
Kolombiya'da nadir görülen bir kuş türünde "gynandromorphy" gözlemlendi
-
Kurumaya dayanıklı bitkiler için genom veritabanı yayınlandı
-
En son DNA barkodlama teknolojisiyle İsrail'in tatlı su balık türleri listesinin yeniden gözden geçirilmesi
-
İnsanların Daha Önce Bilinmeyen Bir Dokunma Duyusu Keşfedildi
-
Bilim İnsanları Tüm İnsan Genomunun Dizilimini Çıkardı. Ancak Henüz Bitmedi
-
İlk Defa Tazmanya Kaplanından RNA Elde Edildi
-
Neandertal DNA’nız, Sizi Acıya Karşı Daha Hassas Yapıyor Olabilir
-
Epigenetik ve Epigenetik Mekanizmalar
-
İlk taslaktan 20 yıl sonra insan Y kromozomu tamamen dizilendi.
-
Kim Bu Kimerizm? Tek Bedende İki Kişi
-
Gen terapi, genetik materyalin yeniden düzenlenmesi
-
mRNA Aşıları: Genetik İnovasyonunun Yeni Yüzü ve Sağlıkta Devrimi
-
Genetik Dizilimi Yapılan En Eski Modern İnsanın Yüzünü Görün
-
Neandertal ve Denisovalı Genleri Farelere Aktarıldı