Yaşam Bilimleri

Maya hücreleri insan genleri ile yaşayabiliyor

2015 yılında yapılan bir çalışma,  maya ve insanların 1 milyar yıldır farklı çizgiler boyunca evrimleşmelerine rağmen, hala kuvvetli akrabalık izleri taşıdıklarını gösteriyor. Araştırmacılar  400’den fazla insan genini maya hücrelerine tek tek yerleştirdikten sonra, genlerin neredeyse %50’sinin görevlerini yerine getirerek bu mantarsı organizmaların  hayatta kalmasını sağladıklarını gördüler. Indiana Üniversitesinde çalışan,  fakat bu araştırmada yer almayan  evrim  biyolojisi uzmanı  Matthew Hahn “Bu hayret verici“ diyor. “Demek aynı genler 1 milyar yıllık bir ayrılıktan  sonra bile aynı fonksiyonları yerine getirebiliyorlar”.

Bilimciler  yıllardır insanların moleküler seviyede ekmeğimizi ve biramızı  üretmemizi sağlayan  mikroorganizmalarla benzerlikler paylaştığını biliyorlardı.  Genomumuz maya genlerinin üçte birine karşılık gelecek parçalar içeriyor. Ve ortalamada insan ve maya proteinlerin karşılaştırılabilir amino asit dizilimleri %32 civarında örtüşüyor.

Paylaşılan genlerin özellikle bir örneği Austin’deki Texas Üniversitesinden sistem biyoloğu Edward Marcotte ve arkadaşlarının ilgisini uyandırmış. Maya tek hücreli ve kansız bir organizma, fakat omurgalılarda yeni kan damarlarının oluşmasını yöneten genler taşıyor. Mayada bu genler hücrelerin stres ile baş etmelerine yardımcı oluyor. Marcotte “Bu bizi maya ve insan hücrelerinin ne ölçüde aynı işi yaptıklarını sorgulamaya götürdü” diyor.

Bunu araştırmak için Marcotte ve ekibi sistematik olarak insan genlerinin mayada çalışıp çalışmadığını denemeye karar vermiş.  Maya için yaşamsal olan 414 gen seçmişler . Bunlar mesela metabolizmayı denetleyen ve  hücre içinde çöpçülük yapan genler.  Sonra bu genleri çıkartıp veya çalışmalarını durdurup yerlerine aynı genin insandaki  kopyasını koymuşlar.  Hücreler  kültür plakaları üzerinde büyürse, insan geninin maya eşdeğerinin yerine geçebildiğini göstermiş olacaklardı.

Araştırmacılar insan genlerinin 176 tanesinin mayanın yaşamsal genlerinin yerine geçebildiğini göstermiş. Marcotte “Mayada seçtiğimiz genlerin neredeyse yarısı insan genleriyle değiştirildiğinde işlevini yerine getiriyor.  Bu da canlıların sahip olduğu ortak kalıtım mirasını son derece güzel bir şekilde anlatıyor” diyor.

Marcotte ve ekibi genlerin değiştirilebilir olmasını neyin belirlediğini de merak etmişler. Genlerin uzunluğu ya da protein yoğunluğu gibi 100 farklı özelliğinin etkisi üzerinde durmuşlar. Bu çalışma sonunda da eğer bir grup gen birlikte çalışarak bir işlev yerinde getiriyorlarsa o zaman bu genlerin hepsinin değiştirilebilir olduğu veya hiçbirinin değiştirilebilir olmadığını gözlenmiş.  Örneğin DNA kopyalaması sürecini başlatan bir grup gen değiştirilebilir değilken, insanlarda kolesterol  üreten bir grup genin tümü değiştirildiğinde işlev gösteriyor.

Cihan Saçlıoğlu
Bilim Akademisi Üyesi (Sabancı Üniversitesi)

 

Kaynak: Mitch Leslie, “Yeast can live with human genes”, Mayıs 2015, Science News.

Ana görsel: Mikroskop altında maya (Shutterstock)