{"id":15223,"date":"2016-07-01T14:40:49","date_gmt":"2016-07-01T11:40:49","guid":{"rendered":"http:\/\/109.232.216.219\/~bilimvegelecek\/?p=15223"},"modified":"2017-12-26T14:43:54","modified_gmt":"2017-12-26T11:43:54","slug":"darwin-devrimi-4-genetik-cesitlilik-ve-elektroforetik-devrim","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/2016\/07\/01\/darwin-devrimi-4-genetik-cesitlilik-ve-elektroforetik-devrim","title":{"rendered":"Darwin devrimi – 4: Genetik \u00e7e\u015fitlilik ve elektroforetik devrim"},"content":{"rendered":"

Protein elektroforezi ad\u0131 verilen i\u015flem \u00e7ok say\u0131daki farkl\u0131 protein \u00fczerinden ger\u00e7ekle\u015ftirildi\u011finde, farkl\u0131 genler \u00fczerinden genetik \u00e7e\u015fitlilik bilgisi elde etmek m\u00fcmk\u00fcn oluyor ve dolay\u0131s\u0131yla bir t\u00fcr\u00fcn sahip oldu\u011fu genetik varyasyon d\u00fczeyi g\u00f6r\u00fclmemi\u015f bir b\u00fcy\u00fckl\u00fckle ortaya konabiliyordu. <\/em><\/p>\n

Charles Darwin\u2019in k\u0131sa ad\u0131yla T\u00fcrlerin K\u00f6keni<\/em> ile haf\u0131zalar\u0131m\u0131za \u00e7ak\u0131lm\u0131\u015f b\u00fcy\u00fck eserinin, geni\u015f manas\u0131yla biyolojik \u00e7e\u015fitlili\u011fi anlama bak\u0131m\u0131ndan yaratt\u0131\u011f\u0131 temel d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm\u00fcn tarihsel izlerini takip eden tart\u0131\u015fmam\u0131z\u0131n bu b\u00f6l\u00fcm\u00fcnde, temeli genetik olan biyolojik \u00f6zellik varyasyonunun evrimsel biyolojinin ula\u015ft\u0131\u011f\u0131 noktalar \u00fczerinden nas\u0131l g\u00f6r\u00fcnd\u00fc\u011f\u00fcn\u00fc tarihsel izleri \u00fczerinden takip etmeye devam edece\u011fiz. Yaz\u0131m\u0131z\u0131n \u00f6n\u00fcm\u00fczdeki ayki son b\u00f6l\u00fcm\u00fcnde ise, son 15 y\u0131ld\u0131r yayg\u0131n bi\u00e7imde ba\u015fvurulan ve ileri d\u00fczeyli dizileme teknolojileri sayesinde g\u00fcn ge\u00e7tik\u00e7e daha ucuz ve kolayl\u0131kla manzaras\u0131na vak\u0131f oldu\u011fumuz genom \u00e7apl\u0131 genetik varyasyona bakarak, t\u00fcrle\u015fme ve t\u00fcrle\u015fmenin alt\u0131nda yatan olas\u0131 genetik ve ekolojik nedenlere g\u00f6z atma imkan\u0131m\u0131z da olacak.<\/p>\n

Genom bilgisi genetik varyasyonun tan\u0131msal d\u00fczeyi bak\u0131m\u0131ndan nihai bir bilgi olsa da, genom \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 \u00f6ncesi, genellikle bir avu\u00e7 gene ya da istatistiki temsil a\u00e7\u0131s\u0131ndan bir avu\u00e7 say\u0131labilecek y\u00fczlerce dolayl\u0131 genetik \u00fcr\u00fcne yap\u0131lan ba\u015fvurunun yaratt\u0131\u011f\u0131 paradigma d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm\u00fcn\u00fcn genom \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131na giden yolu d\u00f6\u015fedi\u011fini d\u00fc\u015f\u00fcnecek olursak, Modern Sentez sonras\u0131 genetik varyasyon saptama \u00e7abalar\u0131n\u0131n sonu\u00e7lar\u0131 hakk\u0131nda \u00f6zet bir bilgi vermemiz yerinde olacakt\u0131r.<\/p>\n

Kelebe\u011fin v\u00fccut rengi ve bitkinin \u00e7i\u00e7ek rengi gibi klasik-morfolojik \u00f6zellikle ili\u015fkili genler ve kromozomdaki onlarca hatta y\u00fczlerce geni kapsayan ve tipik Mendel genleri gibi davranabilen inversiyonlar \u00fczerine temellenmek durumunda olan bir genetik varyasyon bilgisi, Dobzhansky ve Mayr\u2019in t\u00fcrlerin zaman ve mekandaki olu\u015fumlar\u0131na ili\u015fkin \u00e7izdikleri \u00e7er\u00e7evenin i\u00e7ini doldurmaktayd\u0131. Ancak Modern Sentez sonras\u0131ndaki evrimsel biyolojinin ilk esasl\u0131 krizini bu elveri\u015fli ancak yetersiz oldu\u011fu anla\u015f\u0131lan genetik varyasyon temsili olu\u015fturmu\u015ftur: Bir t\u00fcr\u00fcn sahip oldu\u011fu genetik varyasyon miktar\u0131n\u0131 yeterli oranda bilmek ve bu miktar\u0131 t\u00fcrle\u015fmeyle ilgili bir \u015fekilde yorumlamak m\u00fcmk\u00fcn olabilecek midir?<\/p>\n

Bu sorunun yan\u0131t\u0131n\u0131 vermek bahsindeki \u00e7ok \u00f6nemli bir kav\u015fak 1950\u2019lerin ortas\u0131nda, biyokimyac\u0131lar\u0131n kullanmaya ba\u015flad\u0131\u011f\u0131 bir protein ay\u0131rma y\u00f6ntemine evrimsel biyolojik ara\u015ft\u0131rmalara dahil edilecek \u015fekilde ba\u015fvurulmas\u0131yla d\u00f6n\u00fclm\u00fc\u015ft\u00fcr. Bu y\u00f6ntem, herhangi bir canl\u0131 dokusundan ya da canl\u0131n\u0131n tamam\u0131n\u0131n kullan\u0131lmas\u0131yla elde edilen proteinlerin (enzimlerin ve \u00e7\u00f6z\u00fcnebilir di\u011fer proteinlerin), elektrik alan\u0131n olu\u015fmas\u0131n\u0131n sa\u011fland\u0131\u011f\u0131 g\u00f6zenekli bir kimyasal madde ortam\u0131nda y\u00fcr\u00fct\u00fclmesi esas\u0131na dayan\u0131r ve proteinlerin elektriksel y\u00fck, b\u00fcy\u00fckl\u00fck ve \u015fekil bak\u0131m\u0131ndan ayr\u0131\u015fmalar\u0131n\u0131 sa\u011flar. Proteinler genlerin \u00fcr\u00fcnleri olduklar\u0131 i\u00e7in de, ayn\u0131 bir proteinin y\u00fck ve \u015fekil de\u011fi\u015fimleri i\u00e7eren farkl\u0131 formlar\u0131 ait olduklar\u0131 genin farkl\u0131 formlar\u0131n\u0131 yani alellerini yans\u0131t\u0131rlar. Dolay\u0131s\u0131yla ayn\u0131 bir genin farkl\u0131 formlar\u0131n\u0131 farkl\u0131 protein formlar\u0131 olarak ba\u015fka bir \u00f6l\u00e7ek seviyesinde g\u00f6rmek m\u00fcmk\u00fcn olacakt\u0131r. Protein elektroforezi ad\u0131 verilen bu i\u015flem \u00e7ok say\u0131daki farkl\u0131 protein \u00fczerinden ger\u00e7ekle\u015ftirildi\u011finde, farkl\u0131 genler \u00fczerinden genetik \u00e7e\u015fitlilik bilgisi elde etmek m\u00fcmk\u00fcn olacak ve dolay\u0131s\u0131yla bir t\u00fcr\u00fcn sahip oldu\u011fu genetik varyasyon d\u00fczeyi g\u00f6r\u00fclmemi\u015f bir b\u00fcy\u00fckl\u00fckle ortaya konabilecektir.<\/p>\n

Bu yal\u0131n ve bir o kadar da heyecan verici \u00e7\u0131karsama ile 1960\u2019lar\u0131n ortas\u0131nda, o d\u00f6nem Chicago \u00dcniversitesinde bir avu\u00e7 meslekta\u015f\u0131 ile birlikte pop\u00fclasyon biyolojisi b\u00f6l\u00fcm\u00fcn\u00fc kurmu\u015f olan Richard Lewontin, Drosophila\u2019n\u0131n k\u0131ta Amerika\u2019s\u0131 t\u00fcrlerinden, Dobzhansky\u2019nin ve kendisinin de temel model t\u00fcr\u00fc olan Drosophila pseudobscura<\/em>\u2019n\u0131n do\u011fal pop\u00fclasyonlar\u0131ndaki pek \u00e7ok proteini taram\u0131\u015ft\u0131r. Lewontin\u2019in molek\u00fcler evrimi (pop\u00fclasyon geneti\u011fini) ba\u015flatt\u0131\u011f\u0131 kabul edilen ve 1966 y\u0131l\u0131nda yay\u0131nlanan bu protein \u00e7e\u015fitlili\u011fi \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 (1, 2) evrimsel biyoloji a\u00e7\u0131s\u0131ndan tam manas\u0131yla devrimci bir de\u011fi\u015fimdir ve alan\u0131n sonraki on y\u0131llar\u0131n\u0131 b\u00fcy\u00fck oranda belirlemi\u015f ve do\u011fal olarak da t\u00fcr ve t\u00fcrle\u015fme gibi temel ba\u015fl\u0131klar\u0131n bu molek\u00fcler veriler \u00e7er\u00e7evesinde ele al\u0131nmas\u0131na do\u011fal olarak yol a\u00e7m\u0131\u015ft\u0131r. (3)<\/p>\n

Bir t\u00fcr\u00fcn sahip oldu\u011fu genetik \u00e7e\u015fitlilik miktar\u0131n\u0131n tahmin edilebildi\u011fi d\u00fczeyi \u00f6ncesine g\u00f6re olduk\u00e7a y\u00fckselten bu teknik yenilik sayesinde, m\u00fctevaz\u0131 bir laboratuvar k\u00f6\u015fesinde, yayg\u0131n bulunan kimyasallar\u0131 kullanarak, bitki ya da hayvan olsun, alan \u00e7al\u0131\u015fmas\u0131 iyi yap\u0131lan ve \u00f6rnekleri istatistiksel uygunlukta toplanan b\u00fct\u00fcn t\u00fcrler i\u00e7in genetik varyasyon miktar\u0131n\u0131 ortaya koyabilmek m\u00fcmk\u00fcn g\u00f6z\u00fckmekteydi. Dahas\u0131, nadir bulunan ve yay\u0131l\u0131m\u0131 az olan t\u00fcrler i\u00e7in bile, birey ba\u015f\u0131na taranacak gen (protein) say\u0131s\u0131n\u0131 art\u0131rd\u0131\u011f\u0131n\u0131zda, g\u00f6rece d\u00fc\u015f\u00fck say\u0131da \u00f6rnek ile sa\u011fl\u0131kl\u0131 sonu\u00e7lar\u0131n elde edilmesi m\u00fcmk\u00fcn olabilmekteydi.<\/p>\n

Bununla birlikte, protein \u00fczerinden genetik \u00e7e\u015fitlili\u011fi anlamaya imkan veren bu y\u00f6ntemin daha o g\u00fcnlerden bilinen \u00f6nemli bir k\u0131s\u0131tlamas\u0131 da vard\u0131: teknik sadece elektriksel y\u00fck ve b\u00fcy\u00fckl\u00fck ve \u015fekil fark\u0131 yaratan amino asit de\u011fi\u015fimlerine sahip protein formlar\u0131n\u0131 g\u00f6r\u00fcn\u00fcr k\u0131labilece\u011finden, bu t\u00fcr de\u011fi\u015fimler yaratmayan amino asit de\u011fi\u015fimlerine sahip farkl\u0131 proteinlerin yani alellerin saptanmas\u0131n\u0131 m\u00fcmk\u00fcn k\u0131lm\u0131yordu.<\/p>\n

Dolay\u0131s\u0131yla, yap\u0131lan hesap \u00e7er\u00e7evesinde, t\u00fcr\u00fcn sahip oldu\u011fu genetik varyasyonun en fazla \u00fc\u00e7te biri bu y\u00f6ntemle ortaya konabilecekti. Dahas\u0131, y\u00fck ve yap\u0131sal de\u011fi\u015fim yaratmayan farkl\u0131 aminoasitlere sahip proteinlerin ayn\u0131 alel s\u0131n\u0131f\u0131na dahil edilmesi (ayn\u0131 genetik varyant kabul edilmesi) gibi bir risk de s\u00f6z konusuydu. Ancak, e\u011fer gen yani incelenecek protein say\u0131s\u0131 art\u0131r\u0131l\u0131r ve hatal\u0131 alel tasnifi teknik d\u00fczenlemelerle d\u00fc\u015f\u00fck tutulursa, bu metodun \u00f6nceki d\u00f6nem klasik genetik belirte\u00e7lerine \u00fcst\u00fcnl\u00fc\u011f\u00fc tart\u0131\u015f\u0131lmaz idi.<\/p>\n

Proteinlere odaklanmay\u0131 \u00f6ng\u00f6ren bu metodun bir di\u011fer \u00fcst\u00fcnl\u00fc\u011f\u00fc ise, se\u00e7ilen proteinlerin, t\u00fcr\u00fcn sahip oldu\u011fu genlerin rasgele bir \u00f6rne\u011fini verecek olmas\u0131yd\u0131: bu genlerin (proteinlerin) \u00e7e\u015fitlilik seviyesinin do\u011fal se\u00e7ilimle ilgi derecesini ancak gendeki \u00e7e\u015fitlilik uygun pop\u00fclasyon genetik ara\u00e7larla s\u0131nand\u0131\u011f\u0131nda g\u00f6rmek m\u00fcmk\u00fcnd\u00fc. Onlarca geni bu \u015fekilde \u00f6rneklemek, her bir gendeki farkl\u0131 formlar\u0131 tayin etmek, genlerdeki farkl\u0131 formlar\u0131n say\u0131s\u0131 ve her bir formun s\u0131kl\u0131\u011f\u0131 \u00fczerinden pop\u00fclasyonlar\u0131n ve t\u00fcrlerin zaman ve mekandaki de\u011fi\u015fimlerini g\u00f6rebilmek; ayn\u0131 bir gendeki formlar\u0131n varl\u0131\u011f\u0131 ve yoklu\u011fu ile, aralar\u0131nda co\u011frafi ya da ekolojik ayr\u0131mla\u015fma bulunan yak\u0131n akraba canl\u0131 formlar\u0131n\u0131n birbirileriyle \u00fcreme d\u00fczeyleri aras\u0131ndaki ili\u015fkilerle t\u00fcrle\u015fmenin seyri hakk\u0131nda fikir sahibi olmak m\u00fcmk\u00fcn g\u00f6z\u00fckmekteydi.<\/p>\n

Evrimsel biyolojinin tarihinde \u00f6ylesine b\u00fcy\u00fck bir de\u011fi\u015fim yaratan bir y\u00f6ntem, ba\u015fvurulmaya ba\u015fland\u0131\u011f\u0131 1960\u2019lar\u0131n ortalar\u0131ndan sonraki 40 y\u0131l kadar s\u00fcre boyunca, evrimsel genetik \u00e7al\u0131\u015fmalardaki egemenli\u011fini, azalarak da olsa s\u00fcrd\u00fcrm\u00fc\u015ft\u00fcr. \u00d6rne\u011fin, Cavalli-Sforza ve meslekta\u015flar\u0131n\u0131n, t\u00fcr\u00fcm\u00fcz\u00fcn tarihi ve co\u011frafyas\u0131n\u0131 \u00f6zetledi\u011fi an\u0131tsal eserindeki temel genetik varyasyon ba\u015fvurusu, 100 kadar protein geninin ele al\u0131nd\u0131\u011f\u0131 bu \u201cklasik polimorfizm\u201d setidir. (4)<\/p>\n

Ancak her yeni ve \u00e7\u0131\u011f\u0131r a\u00e7\u0131c\u0131 y\u00f6ntem gibi, protein elektroforezine dayal\u0131 genetik \u00e7e\u015fitlilik saptama bi\u00e7imi de, metodolojik yenili\u011fi birikimli bilginin ka\u00e7\u0131n\u0131lmaz sonucu ortaya \u00e7\u0131kan ve ince ayarl\u0131, eksiksiz ve \u201ceskiyi\u201d tamamen bir kenara b\u0131rakan bir merhale g\u00f6ren hayali bir \u201cbilimsel geli\u015fim\u201d d\u00fcnyas\u0131na ait olmad\u0131\u011f\u0131ndan, b\u00fcnyesindeki paradigma \u00fcst\u00fcnl\u00fc\u011f\u00fcn\u00fcn \u00fczerini kapatt\u0131\u011f\u0131 gerilimlere bir \u015fekilde yol vermek durumunda kalm\u0131\u015f ve evrimsel biyolojideki fikri ve fiili babas\u0131n\u0131n deyimiyle 20. y\u00fczy\u0131l\u0131n son on y\u0131l\u0131nda mihenk ta\u015f\u0131ndan ayn\u0131 \u015feyleri \u00f6\u011f\u00fct\u00fcp duran bir de\u011firmen ta\u015f\u0131na d\u00f6n\u00fc\u015fm\u00fc\u015ft\u00fcr. (5)<\/p>\n

Bununla birlikte,\u00a0 g\u00f6rece kaba olmakla birlikte (DNA seviyesi \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131na g\u00f6re) h\u00e2l\u00e2 h\u0131zl\u0131 ve \u00f6n bir genetik \u00e7e\u015fitlilik tarama imkan\u0131 olu\u015fturan bu metodun binlerce t\u00fcr a\u00e7\u0131s\u0131ndan sa\u011flad\u0131\u011f\u0131 muazzam bilgi birikiminin, DNA ve nihayet genom d\u00fczeyi varyasyonu evrimsel biyolojinin can al\u0131c\u0131 sorular\u0131n\u0131 yan\u0131tlamaya giden yolu d\u00f6\u015fedi\u011fi de hi\u00e7 ku\u015fkusuzdur.<\/p>\n

\u00d6n\u00fcm\u00fczdeki ay DNA seviyesindeki evrimsel genetik \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131n \u00f6nemine h\u0131zla de\u011finip genom d\u00fczeyindeki, ilgili t\u00fcm genlerden gelen \u00e7e\u015fitlilik bilgisiyle t\u00fcrle\u015fme sorununa nas\u0131l bak\u0131ld\u0131\u011f\u0131n\u0131 g\u00f6rmeye \u00e7al\u0131\u015faca\u011f\u0131z.<\/p>\n

Kaynaklar<\/strong><\/p>\n

1) Hubby, J. L., R. C. Lewontin, R.C.,1966, A molecular approach to the study of genic heterozygosity in natural populations. I. The number of alleles at different loci in Drosophila pseudoobscura<\/em>, Genetics<\/em> 54: 577-594.<\/p>\n

2) Lewontin R. C., Hubby, J. L., 1966, A molecular approach to the study of genic heterozygosity in natural populations. II. Amount of variation and degree of heterozygosity in natural populations of Drosophila pseudoobscura<\/em>, Genetics<\/em> 54: 595-609.<\/p>\n

3) Manwell, C., Baker, C. M. A. 1970. Molecular Biology and the Origin of Species<\/em>, University of Washington Press, 1970.<\/p>\n

4) Cavalli-Sforza L. L, Menozzi P., Piazza A. 1994The History and Geography of Human Genes<\/em>, Princeton.<\/p>\n

5) Lewontin, R. C.,1991, Twenty-five years ago in Genetics: electrophoresis in the development of evolutionary genetics: milestone or millstone? Genetics<\/em> 128: 657-662.<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Protein elektroforezi ad\u0131 verilen i\u015flem \u00e7ok say\u0131daki farkl\u0131 protein \u00fczerinden ger\u00e7ekle\u015ftirildi\u011finde, farkl\u0131 genler \u00fczerinden genetik \u00e7e\u015fitlilik bilgisi elde etmek m\u00fcmk\u00fcn oluyor ve dolay\u0131s\u0131yla bir t\u00fcr\u00fcn sahip oldu\u011fu genetik varyasyon d\u00fczeyi g\u00f6r\u00fclmemi\u015f bir b\u00fcy\u00fckl\u00fckle ortaya konabiliyordu. Charles Darwin\u2019in k\u0131sa ad\u0131yla T\u00fcrlerin K\u00f6keni ile haf\u0131zalar\u0131m\u0131za \u00e7ak\u0131lm\u0131\u015f b\u00fcy\u00fck eserinin, geni\u015f manas\u0131yla biyolojik \u00e7e\u015fitlili\u011fi anlama bak\u0131m\u0131ndan yaratt\u0131\u011f\u0131 temel d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm\u00fcn […]<\/p>\n","protected":false},"author":67,"featured_media":15224,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[186,1475,21,32],"tags":[1746,461,200,292,773,1660],"class_list":["post-15223","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-149-sayi","category-bilim-ve-tarih","category-biyoloji","category-evrim","tag-cesitlilik","tag-darwin","tag-evrim","tag-genetik","tag-genom","tag-turler"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t