Zürafalar ve yakın akrabaları okapilerin genomu çözüldü. Zürafaların uzun boyunlu ve dünyanın en uzun yaşayan memelileri olmalarını açıklayabilen mutasyonlar da tespit edildi.
Uzun bir görev oldu: Araştırmacılar, zürafalar ve onların en yakın akrabaları olan okapilerin genomlarını çözdüler. DNA dizileri Nature Communications’da yayımlanan çalışmada, zürafanın aşırı derecede uzun boyun ve bacaklarının nasıl evrimleştiğinin gizemine yönelik ipuçları ortaya çıkarıldı.
Birleşik Devletler ve Tanzanya’daki araştırmacılar, Kenya Masai Mara Ulusal Rezervi’ndeki iki Masai zürafasının (Giraffa camelopardalis tippelskirchi) genetik materyalini analiz ettiler.
Kaliforniya Üniversitesi’nden David Haussler, “Bu, gezegende hayvan türlerinin evrimini anlamak için karşılaştırmalı genomik analizin ne kadar güçlü olduğunun muhteşem bir kanıtı daha. Moleküler olayların bu gezegen üzerindeki fevkalade çeşitliliği desteklemek zorunda olduğunu biliyoruz” açıklamasında bulunuyor.
Uzun görüş
Dünya üzerindeki en uzun memeliler olarak zürafalar, 2 metreye uzayan boyunlarıyla yaklaşık 6 metre kadar bir uzunluğa ulaşabilmektedir. Zürafalar, su içmek için başlarını aşağıya doğru indirdiklerinde gerçekleşebilen baygınlığı önlemeye yarayan, alışılmadık güçlü bir pompalama mekanizması geliştirmişlerdir. Bu pompalama mekanizmasını gerçekleştiren kalpleri, insanlarınkinden 2,5 kat daha büyük olan bir kan basıncına yol açar. Dengelerini sağlamak ve saatte 60 km gibi bir koşu hızına ulaşmak için zürafalar, eğimli sırtlara, uzun bacaklara ve kısa gövdeye sahiplerdir. Ancak, zürafaların en yakın akrabaları olan okapiler, zebraya benziyor olup bu nitelemelerden yoksundur.
Pennsylvania Devlet Üniversitesi’nden Douglas Cavener önceki genetik çalışmada, okapi ve zürafanın yaklaşık 16 milyon yıl önce ortak bir atadan çeşitlendiğini ileri sürüyordu. Ancak, en son çalışma, iki türün günümüze daha yakın bir zaman olan yaklaşık 11,5 milyon yıl öncesinde ayrıldıklarını göstermiştir.
Cavener ve meslektaşları, zürafanın özgün nitelikleriyle ilişkili genetik değişimleri tanımlamak için zürafa genomunun gen kodlayan dizilerini, önce okapinin ve daha sonra koyun, sığır ve insanı da içeren diğer memelilerin 40’tan fazla gen kodlayan dizileriyle karşılaştırdılar.
Uzun hikâye
Biliminsanları zürafa genomunda, diğer memelilerde görünmeyen adaptasyonları gösteren yaklaşık 70 gen buldular. Bu genlerin üçte ikisi, özellikle iskelet ve kardiyovasküler sistemlerdeki gelişim ve fizyolojinin farklı özelliklerinin düzenlenmesiyle bağlantılı proteinleri şifrelemektedir. Örneğin bunların dördü, omurga ve bacakların gelişimiyle ilişkili olan “homeobox”tırlar.
Cavener, “Zürafadaki genlerin tamamına sahibiz. Zürafaları özgün yapan şey sadece bu genlerin küçük miktarlarda değişmesidir” açıklamasında bulunuyor.
Cavener, “Tanımlanan spesifik genlerin bazıları, iskelet ve kardiyovasküler gelişimin düzenlenmesine karışırlar. Bu durum, genlerdeki küçük sayıdaki mutasyonların uzun bir boyun ve bunun paralelinde hızlı değişmiş bir kardiyovasküler sistem gibi zürafanın adaptasyonlarını yürüttüğü anlamına gelmektedir” diye ekliyor.
Bu çalışma, zürafanın adaptasyonuyla ilişkili olan, ancak hayvan evriminde görevleri ispatlanmamış genleri tanımlamıştır. Cavener ve Nelson Mandela Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden Morris Agaba, bu bağlantıyı gen düzenleme tekniklerini kullanarak farelerde omurga ve bacaklarla ilişkili mutasyonların oluşturulmasıyla test etmeyi planlıyor. Cavener espiriyle “Nihai sonuç, uzun boyunlu bir fare olabilir” diyor.
Bir kantitatif ekolog olan Derek Lee gibi çevreciler, yeni bulguların daha hızlı yararını gördüler. Lee bu durumdan, zürafaların kötü durumuna dikkat çekmek için yararlanıyor. Afrika’nın savana ormanlıklarında, zürafalar akasya ağaçlarında ziyafet çekmektedirler ve aslan ve sırtlanlar gibi avcılar için av olmaktadırlar. Ancak son 15 yılda, zürafaların sayıları habitat kaybı ve yenilebilir et için yasal olmayan avlanmanın sonucu olarak yüzde 40 kadar azalmıştır. Kıta üzerinde yaklaşık 80 bin kadar zürafa kalmıştır.
Lee, “Zürafalar yabani yaşamda hızlı bir şekilde azalmıştır. Onun genetik kodunu anlamaya başlıyor olduğumuz zamanda, bu muhteşem hayvanın ciddi düzeyde olan kaybı trajikomik bir gelişme olarak görülebilir” açıklamasını yapıyor.
Çeviren: Yusuf Sürmeli
İTÜ Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Doktora Öğr.
Şekil 1. Yeni çalışmada, zürafaların en yakın akrabaları okapilerden yaklaşık 11,5 milyon yıl önce ayrıldıkları ortaya çıkarıldı. © Tim Fitzharris/NGS
Kaynak: http://www.nature.com/news/genome-reveals-why-giraffes-have-long-necks-1.19931
