Münster Üniversitesi‘ndeki biyoinformatisyenler, ilk kez; ‘de novo genleri’ olarak da bilinen “havadan gelen genlerin” ortaya çıkışında ilk aşamaları inceliyorlar. Kanıtlar, yeni genlerin; daha önce kodlamayan DNA’nın yerine, yerleşik genlerin kademeli mutasyonu yoluyla kendiliğinden ortaya çıkabileceğini gösteriyor.
Organizmalar; nokta mutasyonları olarak bilinen birçok küçük genetik değişimin birikmesinden dolayı aşamalı olarak gelişiyor. Milyonlarca yıl boyunca; bu mutasyonlar yerleşik genlerin kopyalanmış kopyalarında meydana gelir. Bazen kendi başlarına yararlı özelliklere katkıda bulunurlar. Yıllarca; tamamen yeni genlerin kendiliğinden ortaya çıkabileceği düşünülemiyordu. Yakın zamanda; yeni protein kodlama genlerinin gerçekten de kodlayıcı olmayan DNA’dan; yani protein üretmeyen genomun bölümlerinden ‘de novo’ oluşturulabileceğine dair ciddi bulgular elde edildi.
İlk kez, yeni bir çalışmada; ‘de novo’ genlerinin ortaya çıkışındaki en erken aşamalar incelendi. Nature Ecology and Evolution’da yayınlanan çalışma; Almanya’nın Münster Üniversitesi Evrim ve Biyolojik Çeşitlilik Enstitüsü’nden Prof. Erich Bornberg-Bauer tarafından yönetilen biyoinformatisyenler ekibi tarafından yürütülmüştür.
Bilgisayar analizleri kullanılarak, ekip farelerde ‘de novo’ genlerinin çeşitli özelliklerini dört farklı memeli türüyle karşılaştırmıştır: Sıçanlar, kanguru fareleri, keseli sıçanlar ve insanlar… Bu karşılaştırmaya dayanarak, araştırmacılar memelilerde 160 milyon yıllık evrime ışık tutabildiler. Proteinlerin kodlanması için gerekli olan açık okuma çerçevelerini (ORF’ler) içeren DNA transkriptlerine (RNA şablon olarak hücrede bulunan diziler) yakından bakabildiler.
Biyoinformatik Uzmanı Erich Bornberg-Bauer: “Bizim çalışmamızın amacı, yeni ORF’lerin; kodlamayan DNA bölgelerinde sürekli olarak ‘hiçbir yerde’ ortaya çıkmadığını göstermektedir. Ancak, tıpkı benzerleri gibi, büyük çoğunluk evrimsel süreçte çok hızlı bir şekilde ortadan kayboluyor. Adayların bazıları, sürekli olarak üretilen çok sayıda yeni kopya nedeniyle daha uzun süreler için rastgele tutulabilmekte. Bu kopyalar daha sonra birkaç soyda bulunabilir. Muhtemelen, mevcut proteinlerin repertuarını daha uzun süre uzatabilir ve bu tür yerleşik proteinlerle etkileşime adapte olabilirler.
Bu, bir novo proteininin bazen organizmada bir işlev kazanabileceği anlamına gelir. Aynı zamanda bir organizmada temel olarak yeni özelliklerin ortaya çıkabileceğine dair bize, bir açıklama da sağlıyor. Çünkü bu sadece genetik yapıdaki nokta mutasyonlarla açıklanamaz.”
*Ökaryotlar, hücrelerinde bir çekirdek ve başka organeller içeren bir canlılar grubu olup bilimsel sınıflandırmada arkeler ve bakterilerle beraber tüm canlıları kapsayan üç ana gruptan biridir.
