Cinsiyet Oranlarımıza Antik Bir Virüs mü Karar Veriyor?

Kaynak: https://www.metmuseum.org/toah/images/hb/hb_1970.44.jpg

Yale Üniversitesi’nin öncülüğünde gerçekleştirilen bir araştırmada, insanın ve diğer tüm memelilerin cinsiyet oranlarının, kendini memeli genomunun içine 1,5 milyon yıl gibi kısa bir süre önce sinsice gizlemiş olan bir virüsün basit bir modifikasyonu ile belirlenebildiği ortaya çıkarıldı. Çalışmayı özetleyen makale, Nature dergisinin internet sitesi üzerinden geçtiğimiz günlerde yayımlandı.

Onlarca milyon yıl önce virüsler genomları işgal ederek, kendilerini ev sahiplerinin DNA’larının içine kopyaladılar. Xiao’nun tahminine göre insan genomunun %40’tan fazlası bu tip viral kopyalamaların kalıntılarından oluşuyor. Çoğu durumda kalıntılar işlevsiz şekilde duruyorlar; ama bilimciler son zamanlarda bu artıkların şaşırtıcı roller üstlenebildiklerini de fark etmeye başladı. Kimi zaman gelişen embriyolarda etkinleşerek, memeli evrimini tetikledikleri bile oluyor. “Temelde bu virüsler memeli genomunun sürekli olarak evrilmesini sağlıyor gibi görünüyor; fakat bir yandan da dengesizlik yaratıyorlar. Embriyo dışında bu virüsün etkin olarak görüldüğü yerler sadece tümörler ve nöronlar,” diyor Yale Üniversitesi’nden Andrew Xiao.

Xiao ve Yale ekibi, embriyonun ilk evrelerinde bu virüsü X kromozomu üzerinde etkisizleştirerek, sonuçta organizmanın cinsiyetini belirleyen alışılmadık bir mekanizma keşfetti. Eğer bu moleküler gösterge düzeyi normalse, X kromozomu aktif kalıyor ve böylece dişi ve erkek doğum oranları eşit oluyor. Eğer bu gösterge düzeyi aşırı yükselirse X kromozomları baskılanıyor ve dolayısıyla erkek doğum oranı dişilerden iki kat fazla olmaya başlıyor. “Memelilerin cinsiyet oranlarının, antik bir virüsü kalıntıları ile belirleniyor olması akıllara durgunluk verici bir durum,” şeklinde değerlendiriyor Xiao.

Memelilerdeki bu yeni keşfedilen modifikasyonun, genetik farklılaşma (epigenetik) araçlarına şaşırtıcı bir ilave olduğu ifade eden ekip, epigenetiğin gelişim sırasında gen dizilimini değiştirmeden gen ifadesini (gen ekspresyonunu) düzenlediğini belirtiyorlar. Araştırmacılar, fare genomunda cinsiyet oranlarını etkileyen virüsün aktif olduğunu, X kromozomu üzerinde yer aldığını ve evrimsel açıdan bunun oldukça yakın zamanda gerçekleştiğini keşfetmelerinin ardından, virüsü saf dışı bırakacak mekanizmayı da açıkladı. Yeni göstergede adenin nükleotidine, genleri baskılamasını sağlayan bir metil bağı ekleniyor. Onlarca yıldır çok sayıda bilimci tarafından, memelilerde gen baskılamanın tek yolunun sitozin nükleotidinin modifikasyonu olduğu sanılıyordu.

Xiao bu mekanizmanın, aynı virüsü ele geçirerek yayıldığı bilinen kanserle başa çıkmak için kullanılabileceğini söylüyor. Ayrıca diğer bazı organizmalarda (örneğin C. elegans solucanı Drosofila sineği gibi) bu mekanizmanın tam ters bir rolü olduğunu, gen baskılamak için değil, gen aktivasyonu için kullanılabildiğini ekliyor. “Evrim genellikle aynı parçayı kullanıyor ama farklı amaçlarla. Burada karşılaştığımız durum da böyle gibi görünüyor,” diyor Xiao.

Araştırma; Tao P. Wu, Tao Wang, Matthew G. Seetin, Yongquan Lai, Shijia Zhu, Kaixuan Lin, Yifei Liu, Stephanie D. Byrum, Samuel G. Mackintosh, Mei Zhong, Alan Tackett, Guilin Wang, Lawrence S. Hon, Gang Fang, James A. Swenberg & Andrew Z. Xiao DNA methylation on N6-adenine in mammalian embryonic stem cells Nature 532, 329–333 (21 April 2016) doi:10.1038/nature17640

Kaynak:

Facebook Yorumları