Etiket: genetik

Yayım tarihi

Adem Elması Nedir, Neden Genellikle Erkeklerde Bulunur?

‘’Adem elması’’ olarak tabir edilen küçük kütleyi, erkeklerlerin boğazlarının ortasında kolaylıkla seçebilirsiniz. Adını incildeki bir hikayeden alan bu bölge acaba gerçekten de hikayede anlatıldığı gibi; erkek ‘’yasak’’ elmayı yediği için mi oluştu? Aslında cevap gayet basit; tabii ki hayır!

İncildeki açıklamasını bir kenara bırakalım, gerçekte Adem elması erkek çocukların gırtlaklarının (larynx) büyümesinin  bir sonucudur ve tiroid kıkırdağın çıkıntısıdır. Adem elması farkedilebilir büyüklükte bir yumru haline gelmeye, larinksin büyüdüğü, ergenlik döneminde başlar. Bu büyüme, içerisinde ses tellerinin de bulunduğu larinksi korumasının yanında sesin de kalınlaşmasına neden olur.

Kız çocuklarının larinksleri de büyür; fakat büyüme miktarı erkeklerinkinden daha azdır. Sonuç olarak kadınların ve kız çocuklarının sesi, erkek yaşıtlarına göre daha tizdir. Kadınlarda genellikle Adem elması bulunmaz. Fakat buradaki ‘’genellikle’’ sözcüğüne dikkat etmek gerekiyor çünkü bazı kadınlarda da Adem elması gelişebilir.

Adem elmasının bir kadında görülür şekilde meydana çıkmasının birçok sebebi olabilir. Anatomik anomali, genetik özellikler ya da ergenlik döneminde ortaya çıkmış hormonal dengesizlikler Adem elmasının görülür düzeyde büyümesine neden olabilir. Bazı durumlarda ise, kadında Adem elması sanılan şey aslında Adem elması değildir- bazı durumlarda gırtlaktaki şişkinlik, sağlık durumundan kaynaklı ve Adem elması ile ilişkisiz bir büyüme de olabilir.

Kaynak:

  1. Bilimfili,
  2. Jennifer Sellers, Why don’t women have Adam’s apples?, HowStuffWorks retrieved from 
Yayım tarihi

Genetik olarak memeliler babaya çekiyor

Annenizi çok andırıyor hatta aynı onun gibi davranıyor olabilirsiniz; ancak yapılan yeni bir çalışma memelilerin genetik olarak babalarına daha çok benzediği sonucunu ortaya çıkardı. Spesifik olmak gerekirse, araştırma her ne kadar ebeveynlerimizden aldığımız genetik mutasyon miktarı eşit olsa da bizi biz yapan mutasyonların çoğunu babalarımızdan aldığımızı gösteriyor.
Nature Genetics‘te yayınlanan makalede, kalıtımla kazanılan özelliklerin anneden ya da babadan alınmasına bağlı olarak  memelilerde birçok farklı sonuca ulaşabildiği gösteriliyor.  Bu buluş, insan genetiğinin keşfi için yeni bir kapı açması bakımından istisnai yeni bir araştırma. Ebeveyn kaynaklı kalıtımın gözlemlendiği 95 gen biliniyor ve  “izi kalmış, damga basılmış” anlamlarına gelen “imprinted gen”ler olarak adlandırılıyor. Bu genler mutasyonun annesel ya da babasal olarak kalıtılmasına bağlı olarak çeşitli hastalıkların ortaya çıkışında rol oynayabiliyor. Bugün, yapılan bu yeni çalışma ile “imprinted” genlerden farklı binlerce ayrı genin ebeveyn-kaynaklı olma etkisine sahip olduğu anlaşılmış durumda.

Bu araştırma için anahtar niteliğindeki şey ise dünyadaki en geniş genetik çeşitlilik yelpazesine sahip fare popülasyonunun bulunduğu Collaborative Cross oldu.  Geleneksel laboratuvar fareleri genetik çeşitlilik bakımından son derece kısıtlı olduğundan insan genetiği hastalığı çalışmalarında da aynı şekilde kısıtlı bir kullanıma sahiplerdi.

Gen ekspresyonu DNA’yı, hücrede birçok farklı fonksiyona sahip proteinlere dönüştüren bir mekanizma olduğundan, insan sağlığı için büyük öneme sahip. Gen ekspresyonunu değiştiren mutasyonlar bu nedenle “düzenleyici” mutasyonlar olarak adlandırılmakta. Bu tarz genetik çeşitlilikler diyabet, kardiyovasküler hastalıklar,nörolojik rahatsızlıklar gibi yalnızca bir genin ekspresyonundaki değişiklikten değil yüzlerce, hatta binlerce gendeki ekspresyon farklılığından kaynaklanan hastalıkların temelini oluşturmakta.

Bu çalışma için ekip, farklı kıtalar üzerinde evrilmiş alt türlerden gelen, genetik olarak farklı fare türleri seçti ve her bir türün aynı anda anne ve baba olarak kullanıldığı çiftleştirmeler ile dokuz farklı çeşit hibrid jenerasyon elde etti. Bu fareler yetişkinliğe eriştiğinde 4 farklı dokunun beyindeki RNA dizilemesi dahil gen ekspresyonunu ölçtüler. Sonrasında ise, her bir gen için, ekspresyonun ne kadarının annenin genomundan ne kadarının babanınkinden geldiğini sayılara döktü.

Sonuçlar, genlerimizin yaklaşık % 80 gibi büyük bir oranda çoğunluğunun gen ekspresyonunda farklılıklar yaratan değişkenlere sahip olduğunu göstermekte. İşte tam bu noktada, yüzlerce gende genom düzeyinde babadan kalıtıma yatkınlık şeklinde bir dengesizlik gözlendi. Bu dengesizlik beynindeki gen ekspresyonu ciddi şekilde babasınınkine benzeyen yeni nesiller olarak karşımıza çıkmakta.

Buradaki gen tanılama (ekspresyon) seviyesi anne ya da babaya bağlı bir değişken. Bugün memelilerin babadan kalıtımsal olarak çok fazla genetik çeşitlilik geliştirdi biliniyor. Düşünün ki, bir mutasyon kötü bir etkiye sahip. Eğer anneden geliyorsa babadan geldiğindeki kadar çok gen ekspresyonu gerçekleşmeyecek. Elbette iki türlü de hastalık yapıcı bir etkisi olacağı kesin olurdu.

Bu tip genetik mutasyonlar , çalışıldıkça önümüzdeki gen yüzyılında son derece yol gösterici, hastalık modellemede ve tedaviler üretmekte kalıcı etkiler bıırakarak etkili olacaktır.

Görsel :  © millaf / Fotolia
Referans  :    James J Crowley, Vasyl Zhabotynsky, Wei Sun, Shunping Huang, Isa Kemal Pakatci, Yunjung Kim, Jeremy R Wang, Andrew P Morgan, John D Calaway, David L Aylor, Zaining Yun, Timothy A Bell, Ryan J Buus, Mark E Calaway, John P Didion, Terry J Gooch, Stephanie D Hansen, Nashiya N Robinson, Ginger D Shaw, Jason S Spence, Corey R Quackenbush, Cordelia J Barrick, Randal J Nonneman, Kyungsu Kim, James Xenakis, Yuying Xie, William Valdar, Alan B Lenarcic, Wei Wang, Catherine E Welsh, Chen-Ping Fu, Zhaojun Zhang, James Holt, Zhishan Guo, David W Threadgill, Lisa M Tarantino, Darla R Miller, Fei Zou, Leonard McMillan, Patrick F Sullivan, Fernando Pardo-Manuel de Villena. Analyses of allele-specific gene expression in highly divergent mouse crosses identifies pervasive allelic imbalance. Nature Genetics, 2015; DOI: 10.1038/ng.3222

Kaynak :  Bilimfili, ScienceDaily 

Yayım tarihi

Afrika’dan Çıktığımızdan Beri Zararlı Mutasyon Biriktiriyoruz

Modern insanların (Homo sapiens) ilk olarak Afrika’da 150.000 yıl önce ortaya çıktığı düşünülmektedir. 100.000 yıl sonra da bir kısmının asıl doğdukları toprakları bırakarak önce Asya’ya sonra da daha doğuya ve Bering Boğazı’nı geçerek Amerika’da kolonileşmek üzere yolculuğa başladıkları biliniyor. Excoffier ve araştırma arkadaşları yeni bir teorik model geliştirerek, insanların küçük gruplar halinde göç etmeleri halinde orijinal Afrika’lı ailelerinden iyice uzaklaşarak, genetik olarak koparak bir ‘mutasyon yığını’ olmak üzere zararlı mutasyonları biriktireceklerini öne sürdü. Dahası, bir popülasyonun sahip olduğu bu mutasyon birikiminin, Afrika’dan çıktıklarından bugüne kadar alınan yolu hatta izlenen güzergahı gösterebileceği öne sürüldü.Kısacası; bugün Meksika’lı bir bireyin Afrika orijinli bir bireyden daha fazla zararlı genetik değişken bulunduruyor olmalı.

Hipotezlerini test etmek için araştırmacılar, Afrika dışındaki ve içindeki yedi ayrı popülasyondan (Demokratik Kongo Cumhuriyeti, Namibya, Kamboçya, Cezayir, Pakistan, Sibirya, Meksika) elde edilen genomlardaki anlamlı dizilerin tümünün baz dizilimini çıkarmak (sekanslamak) üzere yeni jenerasyon sekanslama (NGS) teknolojisinden yararlandı. Daha sonra teorilerine uyumlu biçimde zararlı mutasyonların uzamsal yerleşkelerini (söz konusu mutasyonların DNA içerisindeki konumları) simüle etti. Bulgular ise teoriyi doğrular nitelikteydi; kişiye düşen az zararlı mutasyonların sayısı gerçekten de bireyin Güney Afrika’dan uzaklığı ile doğru orantılı olarak artıyor.

Afrika’dan daha uzakta olan popülasyonlardaki zararlı mutasyon yükünün veya sayısının daha çok olmasının temel sebebi ise doğal seçilimin küçük popülasyonlar için çok güçlü etkilerinin olmamasında yatıyor: küçük öncü kabilelerde, büyük popülasyonlara oranla zarar verici mutasyonlar daha düşük verimliliklerle arındırılmış oluyor. Buna ek olarak, Afrika’dan çıkarak çok uzak noktalarda yerleşip kalacak olan topluluklarda asıl zaman yolculukla geçtiği için, doğal seçilimin işini yapması için yeterli vakti olmuyor.

Araştırmanın yazarlarından Stephan Peischl’in konu ile ilgili açıklaması şöyle : ” Düşük derecede zararlı olan mutasyonların, yaklaşık 1000 jenerasyondan daha fazla sürmüş olan Afrika’dan dışarı yayılma sırasında nötr fenomenler olarak evrimleştiğini keşfettik. Buna karşın, çok zararlı mutasyonlar, sanki bir bireyin dayanabileceği bir eşik seviyesi varmış gibi (ya da bu duruma işaret edecek biçimde), Dünya’daki her bireyde benzer oranlarda veya frekanslarda bulunuyor.”

Laurent Excoffier ise : ” 50 bin yıl önce başlayan göçlerin insan genetik çeşitliliği üzerinde bugünde takip edilebilecek işaretler bırakmış olması mükemmel bir şey, ancak bunu gözlemlemek için tüm kıtalardan farklı popülasyonlara ait devasa bir genetik dizi verisine sahip olmak gerekiyor. Yalnızca 5 sene önce bile, bu mümkün değildi.” şeklinde bir açıklamada bulundu.

Araştırma Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı.

Kaynak : Bilimfili, Brenna M. Henn, Laura R. Botigué, Stephan Peischl, Isabelle Dupanloup, Mikhail Lipatov, Brian K. Maples, Alicia R. Martin, Shaila Musharoff, Howard Cann, Michael P. Snyder, Laurent Excoffier, Jeffrey M. Kidd, Carlos D. Bustamante. Distance from sub-Saharan Africa predicts mutational load in diverse human genomes.Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015; 201510805 DOI:10.1073/pnas.1510805112

Yayım tarihi

DNA Dizilimi Nasıl Yapılır?

DNA’yı dizmek oldukça basit olaydır: Bir molekül vardır, ona bakarsınız ve bulduğunuzu yazarsınız. Bunun çok kolay olduğunu düşünüyorsunuz değil mi? Evet, zaten öyle. Sorun, bir DNA molekülüne bakıp, zincirindeki her bağlantının kimyasal kimliğini kontrol etmek değil, bu kimlikleri milyonlarca kez denetlerken aslında hiç hata yapmamaktır. Yani zor olan şey budur, fakat DNA’nın öyle bir doğası vardır ki, eğer doğru dizilimin sadece %95’ini elde ettiyseniz, hiçbir şey elde etmemiş de olabilirsiniz. Peki bilim insanları biyolojinin ayrıntılı şablonunu nasıl okuyor ve bunlarla modern tıp ve biyoteknolojinin büyük bir bölümünü nasıl inşa ediyorlar?

DNA Molekülünü Okuma

Eksiği gediğiyle hemen hemen her şey, Frederick Sanger adlı bir adamla başladı. Sanger, bir DNA molekülünü okumanın ustaca bir yöntemini keşfetti. Bu yöntemde dDNA (veya di-deoksi-ribonükleik asit) adı verilen DNA temellerinin (bazlarının) özelleştirilmiş bir türü kullanılıyordu. ‘di’ kısmı, dDNA bazlarının RNA bazlarında bulunan -OH takımlarının her ikisinden de yoksun olduğunu belirtirken, normal deoksi-ribonükleik asit (DNA) hâlâ bunlardan bir tanesine sahiptir. Normal DNAbazlarında bu tek -OH takımı, bir DNA molekül zincirinde bir sonraki bağlantı için bağlanma noktası olarak görev yapar. dDNA buna sahip olmadığı için, DNA’nın niteliksel zincirlerini oluşturamaz, bu yüzden büyüyen bir DNA ipliğiyle birleştikleri zaman, tüm zincir büyüme işlemlerini sonlandırırlar. Sander, dDNA bazlarını sahip olduğu bu eğilimden faydalanıp herhangi bir zincir uzatma işlemini durdurarak, zincirin dizilimini görebileceğini anladı.

Şimdi hızlı bir pratik yapalım: ATCG dizilimine sahip 4 bazlı bir DNA molekülümüz olduğunu düşünelim, fakat bu dizilimi bilmiyoruz ve bilmek istiyoruz. DNA’nın kendini kopyalamasını çok kolay bir şekilde sağlayabileceğimizi biliyoruz; serbet şekilde gezen DNA bazlarını çift sarmallara bağlayan enzimlerin varlığında, çift sarmal iki ayrı ipliğe “eriyene” kadar DNA’yı ısıtırsanız, daha önce bir tane bulunan yerde iki tane ayrı çift sarmal elde edersiniz. Fakat ya bu tek ipliklere bağlanmakta olan serbest gezen bazlar, sıradan DNA bazları ile “uçtaki” dDNA bazlarının bir karışımıysa?

Bu durumda, ışınır şekilde etiketlenmiş uç (terminal) dDNA bazlarımızın büyüyen zincirlerde son olarak nereye eklendiğine bağlı olarak, bir ürün karışımı elde ederdik. ATCG molekülümüz için, kopyalanan ipliklerden bazıları tam uzunlukta ve etiketlenmemiş olacaktır; yani hiçbir dDNA bazı eklenmemiş olacaktır. Fakat aynı zamanda bazı tek bazlı ipliklerin dDNA C bazında (sadece bir tek A-C baz çifti) sona erdiğini de görebilirdik. Ayrıca daha işlevsel olarak, etiketlenmiş bir G ‘de sonlanan iki bazlı iplikler, etiketlenmiş bir T’de sonlanan üç bazlı iplikler ve etiketlenmiş bir A’da sonlanan dört bazlı ipliklerin bir karışımını da elde edebilirdik. Bu bize CGTA’nın ardışık bir okumasını verir, yani asıl tamamlayıcı sıralama ATGC olmuş olur.

Bununla beraber, bu işlemi otomatik hale getirmek bile, çağdaş tıp ve genetiğin gerektirdiği nüfus ölçeğindeki toplu çözümlemeyi sağlamak için çok yavaş kaldı. İşte burada “tek parça halindeki paralel dizilim” devreye girdi, buna bazen amiyane tabirle “saçma (av tüfeği saçmaları) yöntemleri” de denir. Bu söylem; temel olarak, eğer uzun bir DNA dizilimini daha küçük parçalara ayırırsanız, aynı anda hepsini okuyabileceğiniz fikrine gönderme yapar. Bu bölünmüş veriyi alıp bulmaca benzeri bir algoritma kullanarak, başlangıçta nasıl birbirlerine uyduklarını çözmek zorunda olduğunuz için, elinizdeki tüm örneğin çok ama çok fazla kopyasını okumak zorundasınız.

Solexa Deneyi

Bu “saçma yöntemlerinin” en ünlüsü muhtemelen Solexa idi, DNA’yı parçalayıp cam levhaya yapıştırmayı sağlamıştı. İşlem; tersine çevrilebilir uç (terminal) bazları kullanıyor. Bu bazlar, bilim insanları engeli kaldırmaya karar verip sıradaki bağlantının eklenmesine izin verene kadar zincir büyüme işlemini bir süreliğine geciktiriyor. Mutlak bir “ekle, oku, engeli kaldır” döngüsü; bilim insanlarının başka bir geçici uç bazının eklenmesine izin vermeden ve yeni bir görüntü almadan önce her birinin sonundaki bazı okuyarak milyonlarca parçanın bir görüntüsünü alabilmelerini sağlıyor.

Tek parça halindeki paralel dizilim, genom bilimi araştırmacıları için durumu değiştirdi, fakat bu adım; muazzam sıralama hızını çok daha uygun ve pratik yaparak halk sağlığında devrim yaratacak bu tekniklerden bile sonra geldi. Bunu sağlamak için yarışan birkaç girişim bulunuyor, fakat bunların hepsi, DNA kopyalama işlemini hepten gidermeye yelteniyorlar. Başka bir deyişle, DNA’nın enzimlerle olan karmaşık, zahmetli ve çok fazla zaman harcamayı gerektiren etkileşimlerine ihtiyaç duymadan, bir DNA molekülünü “doğrudan” okumak istiyorlar.

DNA Dizilim Teknolojisi

dna-dizilimi-teknolojisi-bilimfilicomBu yeni teknolojilerin en başarılısı, nanogözenek dizilimi. Bu yöntem aslında bir DNA ipliğini iletken bir malzemedeki bir gözenek içinden geçiriyor. Bazlar bu nanogözenek içinden geçtikçe, boyutlarının hafifçe farklı olması yüzünden gözeneği belli bir miktar esnetiyorlar ve gözeneğin üzerinde bulunan mekanik gerginlikteki bu değişim, elektrik iletkenliğinde bir değişime dönüştürülüyor. Bu diziciler, bir DNA ipliğinin bir gözenek üzerinden geçmesiyle meydana gelen iletkenlik değişimlerini okuyarak, eskiden kalma kopyalama tepkimelerini ortadan kaldırıyorlar.

Zamanla daha fazla DNA teknolojisinin icat edilip, elverişli olmayan ortamlarda çalışanlara veya hergün bir Solexadeneyini uygulayabilecek parası olmayan dünya çapındaki milyonlarca aile hekimine yardımcı olmasıyla, bu durum önemli hale gelecek. Dizilim teknolojisini geliştirmek birçok yeni araştırma kapısı açabilecek, ancak iyi sermayeli laboratuvarlar için dizilim için bulunan sınırlar zaten son derece yüksek. Bu noktada, daha yeni ve daha iyi dizilim teknolojisinin sahip olduğu anlam, şu anda fiziksel bilimlerin muhtemelen en yeni dalını demokratikleştirme gücünde yatıyor. Dizilimde meydana gelecek devrimler, yeni bilimsel keşiflere imkan tanıyabilir, fakat daha çok, bir süredir elimizde bulunan fikirlerin gerçek dünyadaki uygulamalarına olanak sağlayacaklardır.

Peki ya tıbbın sahip olduğu imkanlar hakkında okuduğunuz tüm şu makaleler ne olacak? Bunları gerçekleştirmek için, bu tür dizilim buluşlarının devam etmesi gerekecek. Fakat dünyadaki grafen ve süperiletkenlerden farklı olarak, dizilim teknolojisi neredeyse inkar edilemez bir şekilde amacına ulaşacak, üstelik yavaş da değil. Bu yüzden, sorulacak soru, “Daha fazla DNA’nın dizilimini nasıl yaparız?” olmaktan ziyade, “Bu dizilimleri mümkün olduğu kadar fazla insanın erişimine sunduğumuz zaman, onlarla ne yapabiliriz?” oluyor.
________________________________________
Kaynak: Bilimfili, Graham T. “How DNA sequencing works”, http://www.extremetech.com/extreme/214647-how-does-dna-sequencing-work

Yayım tarihi

DNA Delilleri Tarih Kitaplarımızdaki Açıkları Doldurabilir mi?

Eğer yeterince geçmişe giderseniz, bütün insanların ortak bir atası olduğunu görürsünüz. Fakat bazı populasyonlar, geçmişte yaşadıkları ve onları daha çok bir araya getiren olaylar sebebiyle birbirleriyle daha benzerdirler. 17 Eylül’de Current Biologyon ‘da yayımlanan bir araştırma; DNA kanıtlarının geçmişteki önemli olayların yeniden yapılandırılmasında kullanılabileceğini ortaya koydu. Bu bulgular; insan genomunun tarihteki açık noktaları ortaya çıkarabileceğini gösteriyor.

Oxford Üniversitesi’nden George Busby; bugün elimizdeki istatistiksel araçlarla Avrupa’daki günümüz insanının mozaik bir yapıya sahip olan genlerini hangi tarihsel olayların ortaya çıkardığını gösterebilecek durumda olduğumuzu söylüyor. Böylece, hem arkeolojik hem de tarihsel açıdan ayrıntılı olarak incelenmiş bir bölgenin yeniden yapılandırılmış genetik geçmişinin ortaya koyulması, tarihsel kayıtları yeterince iyi tutulmamış ve genetiğin belki de tarihi olayları ortaya çıkarmanın tek yolu olduğu bölgelerde, bilinmeyen tarihi olayları ortaya çıkarma konusuna ışık tutabilir.

Araştırma ekibi; kromozomlar arasındaki fiziksel yakınlığa ve bunlar arasındaki ilişkilere dayalı bir yöntemle populasyonlar arasındaki tekil genetik varyantları karşılaştırdılar. Bu bilgi, hem genetik olarak birbirine çok benzeyen populasyonların, hem de bir kıtanın, populasyonlar arasında kolaylıkla ortaya koyulamayan ilişkilerinin anlaşılmasında kullanılabilir.

Bu yeni çalışma, bütün Avrupa populasyonlarının, zaman içerisinde insanların göçleri ve yerleşmeleri ile karışmış olduğunu ortaya koyuyor. Genellikle bu karışım birbirine yakın yaşayan gruplar arasında olmuştur, ancak, zaman zaman, populasyonlar, daha uzak bölgelerden gelen istilacı populasyonların izlerini de taşır.

Makalenin deneyimli yazarlarından Cristian Capelli:

“Tıpkı, farklı kültürlerin birbirlerinin izlerini taşıması gibi, bugün de Avrupa’da yaşayan insanların genomlarında da Avrupa içi ve dışı ataların genlerini görüyoruz” diyor.

Araştırma sonuçları hem insanlık tarihi hem de sıradan insanın anlaşılmasında önemli kavrayışlar sağlıyor.

Busby:

“Tarih genellikle kazananlar ve elitler tarafından yazılır, ve sıradan insanın günlük yaşamı bu tarih yazımında yer almaz. Populasyonların DNA’larını inceleyerek ve farklı insan gruplarının tarihsel anlamda birbirleri ile olan ilişkilerini ortaya koyarak, biz tüm insanlığın hikayesini anlatıyoruz” diyor.

Örneğin, araştırmacılar Moğolların Orta Asya’da yaşayan tüm gruplarla bir etkileşimi olduğuna dair deliller buldular. Üstelik, Moğolların Avrupa’ya iki dalga şeklinde göç etmişlerdir. Bunlardan birisi Cengiz Han dönemindeki yayılmalara, diğeri de MÖ binli yıllardaki Çuvaşlar, Ruslar ve Mordovyalıları içeren Kuzeydoğu Avrupa toplumları zamanındaki yayılmalara denk düşmektedir.

Araştırmacılar ayrıca, Akdeniz Avrupalıları ile Batı ve Kuzey Afrika’dan gelenlerin tarih boyunca birçok kez karıştığına dair deliller elde ettiklerini ortaya koyuyorlar. Bölgenin genetik geçmişindeki önemli olaylardan birisi olarak, araştırmacılar, Slavik yayılmanın Avrupa’nın genetik geçmişinde bıraktığı izleri gösteriyorlar.

Bu bulgular gösteriyor ki, göç ve populasyonların karışımı insanlık tarihi boyunca istisnai bir olay değil olagelen doğal bir süreçtir.

Kaynak: Bilimfili

Araştırma Referansı: Busby et al. The Role of Recent Admixture in Forming the Contemporary West Eurasian Genomic Landscape. Current Biology, September 2015 DOI: 10.1016/j.cub.2015.08.007

Yayım tarihi

Taşıt Tutmasının Genetik Kökeni Tespit Edildi!

Taşıt tutması, vücudunuzun denge algılayıcı sisteminin parçalarından (iç kulak, gözler ve duyu sinirleri) bazılarının hareket halinde olduğunuzu algılayıp, diğerlerinin algılamamasından kaynaklanan bir hastalıktır. Örneğin, hareket eden bir geminin gövdesindeyseniz, iç kulağınız dalgaların hareketini algılayabilir; ancak gözleriniz bu hareketi görmediği için hareket algılamaz. Duyular arasındaki bu uyuşmazlık, mide bulantısı, baş ağrısı, terleme gibi semptomlarla kendini gösteren taşıt tutmasıyla (veya “hareket hastalığıyla”) sonuçlanır. 3 kişiden 1’ini etkileyen taşıt tutmasının kalıtsal olduğu bilindiği hâlde altında yatan genetik faktörler açığa kavuşturulamamıştı.
İlk kez yapılan bir çalışmada 80.000 kişiden alınan genom örneklerinin incelenmesi sonucunda, taşıt tutmasıyla ilişkili 35 genetik faktör bulundu. Denge, göz, kulak ve kafatası gelişimiyle ilgili veya sinir sistemi ve glikoz dengesinde rol alan genlerde bulunan bu faktörler, kadınları 3 kat daha fazla etkiliyor.
Araştırma Referansı: . Reavley,C.M., Golding,J.F., Cherkas,L.F., Spector,T.D. and MacGregor,A.J. (2006) Genetic Influences on Motion Sickness Susceptibility in Adult Women: A Classical Twin Study. Aviat. Space Environ. Med., 77, 1148–1152.
Yayım tarihi

Neden Bazı İnsanlar Solak?

Makaslar, konserve açacakları, spiralli not defterleri- ve dünya, genellikle sağ elini kullanan insanlar için tasarlanmış gibi görünür. Sağlak ya da solak olma durumunu araştıran birçok araştırma yapılmıştır, ve fakat,  henüz gerçekte bu duruma neyin sebep olduğu anlaşılamamıştır. Bizler de belki karmaşık göründüğü için bu durumu ilgi çekici buluyor olabiliriz. Fakat, bu durum ile ilgili kesin olarak bildiğimiz tek bir şey var- yaklaşık her 10 insandan birisi solak.

İlginç bir şekilde bu istatistikler tek seferlik değiller, ayrıca ülkeden ülkeye de değişiklik göstermiyorlar. Yani kabaca dünyada yaşayan insanların yaklaşık %10’u sol elini sağ eline göre daha iyi kullanıyor. Bu veri de bir genetik altyapıyı işaret ediyor gibi görünüyor. Fakat gerçekten öyle mi? University of St. Andrews’den genetikçi Silvia Paracchini’ye göre bunun net bir izahı yok.

Araştırmacılar bir özelliğin genetik temelini inceleyecekleri zaman genellikle ikizleri kullanırlar. Çünkü ikizler genellikle aynı evde büyüdüklerinden, birbirlerinden ayrıldıkları özelliklerinin altında yatan genetik ve çevresel faktörleri incelemek daha kolaydır. Araştırmacılar, ikizler üzerinde yaptıkları çalışmalarda, sağlak ya da solak olma durumunu yalnızca ikizlerin %25’lik  bir kısmında genlerle açıklayabiliyorlar. Paracchini’ye göre bu rakam şaşırtıcı bir şekilde düşük. Ayrıca, farklı araştırmalarda bulunan sonuçlar da oldukça istikrarlı.

Yıllardır insanlar, sağlak ya da solak olma durumundan sorumlu bir gen olması gerektiğini düşüyorlar, fakat bunu test etmenin bir yolu yok. Ayrıca şu ana kadar dizilenmiş 100,000’den fazla insan genomu bulunuyor ve solak ya da sağlak olma durumundan sorumlu genler tam olarak bulunamıyor.

Bu konuda birtakım ilerlemeler de kaydediliyor. Paracchini, yazı algılamada güçlüğün (dyslexia) genetik temellerini araştırırken, yanındaki doktora öğrencisi birşey keşfetti: vücudun sağ/sol aksisini kuran gen ile sağlak ya da solak olma durumunun bağlantısı vardı. Buradaki bahsi geçen gen, vücut asimetrisinin yer değiştirmesi durumu olan  situs inversus’dan da sorumlu. Yani örneğin, kalbin normalde solda olması gerekirken sağda olması durumundan bu gen sorumlu.

Bu bulgu, vücudumuzun yapısal asimetrisini kontrol eden sistemin geri dönüştürülüp davranışsal asimetrinin kontrol edilmesinde kullanılmasının ihtimalini arttırıyor. Fakat, bu bulgunun tam olarak solaklıkla bir bağlantıya işaret edip etmediği de henüz kesin olarak bilinmiyor. Yani suyun bulanıklığı hâlâ devam ediyor. Çünkü yapılan başka bir araştırmaya göre; situs inversus durumuna sahip hastaların solak olma oranı, normal insanlarla kıyaslandıklarında değişiklik göstermiyor. Ayrıca Paracchini’ye göre; bu iki durum arasında bir bağlantı var ise bile, solak ya da sağlak olma durumun altında yatan genetiğin çok küçük bir oranını oluşturuyor.

Kaynak: Bilimfili, Josh L Davis.(April 30, 2015).Why Are Some People Left-Handed?. IFLscience.com. Retrieved May 1,2015 from http://www.iflscience.com/health-and-medicine/why-are-some-people-left-handed

Yayım tarihi

Fenotip

Genetik alanında, bir fenotip (sizin “fenotip” olarak adlandırdığınız şey olabilir) bir organizmanın gözlemlenebilir karakteristikleri veya özellikleri kümesidir. Bu özellikler boy, renklenme ve göz rengi gibi fiziksel özelliklerin yanı sıra davranışsal özellikler ve genel sağlık gibi çok çeşitli nitelikleri içerebilir. (Bkz; Fen-o-tip)

Bir organizmanın fenotipi, genetik yapısı (genotipi) ve içinde yaşadığı çevre tarafından belirlenir. Genotipler bir organizmanın taşıdığı depolanmış genetik bilgiyi temsil ederken, fenotipler bu genlerin çevre ile nasıl etkileşime girdiğinin görünür sonucudur.

Tıpta fenotipler, belirli bir genetik bozuklukla ilişkili fiziksel veya biyokimyasal özellikler gibi hastalıklar veya sendromlarla ilgili özellikleri ifade edebilir. Fenotipleme genetik araştırmanın önemli bir parçasıdır ve bilim insanlarının farklı genlerin sağlık ve hastalığa nasıl katkıda bulunduğunu anlamalarına yardımcı olabilir.

Tarih

Fenotip terimi 1909 yılında Danimarkalı botanikçi Wilhelm Johannsen tarafından Yunanca phainein (göstermek) ve typos (tip) kelimelerinin birleşimiyle oluşturulmuştur. Bir organizmanın morfolojisi, fizyolojisi, davranışı ve biyokimyasal özellikleri gibi gözlemlenebilir özelliklerini ifade eder. Fenotip, genotip (bir organizmanın genetik yapısı) ve çevrenin (bir organizmayı etkileyen dış faktörler) etkileşimi ile belirlenir. Fenotip kavramı, organizmaların çevrelerine nasıl uyum sağladıklarını ve doğal seçilimden nasıl etkilendiklerini yansıttığı için genetik, evrim ve ekoloji çalışmalarının merkezinde yer alır.

Kaynak:

  1. Griffiths AJF, Wessler SR, Carroll SB, Doebley J. Introduction to Genetic Analysis. 12th edition. New York: W.H. Freeman and Company; 2020.
  2. Houle D, Govindaraju DR, Omholt S. Phenomics: the next challenge. Nat Rev Genet. 2010;11(12):855-866. doi:10.1038/nrg2897.
Yayım tarihi

Polygen Hastalıklar

Birçok gen, maternal faktörler, çevre faktörleri(beslenme, hareket ve nikotin) rol oynar.Çoğunlukla yetişkinken karşılaşılır.

Multifaktöriyel hastalıklar olarak da bilinen poligenik hastalıklar, genellikle çevresel faktörlerle birlikte birden fazla genin birleşik etkisinden kaynaklanan durumlardır. Bu hastalıklar fenotipte sürekli bir varyasyon ile karakterize edilir ve basit Mendel kalıtım modelini takip etmez.

Yaygın poligenik hastalık örnekleri şunlardır:

Kardiyovasküler Hastalıklar: Hipertansiyon ve koroner arter hastalığı gibi durumlar, diyet ve egzersiz gibi yaşam tarzı seçimleriyle birlikte çoklu genetik faktörlerin etkileşiminden kaynaklanır.

  • Koroner kalp hastalığı

Diyabet: Hem tip 1 hem de tip 2 diyabetin obezite, diyet ve fiziksel aktivite gibi faktörlerin yanı sıra çeşitli genlerin katkısından etkilendiği bulunmuştur.

Astım: Hava yollarının bu kronik enflamatuar hastalığı birçok genle ilişkilendirilmiştir. Astımın şiddeti ve ilerlemesi alerjenlere maruz kalma, tütün dumanı ve viral enfeksiyonlar gibi çevresel faktörlerden de etkilenebilir.

Ruhsal Hastalıklar: Şizofreni, bipolar bozukluk ve majör depresyon, birden fazla genin katkıda bulunduğunu düşündüren karmaşık kalıtım modellerine sahiptir. Çevresel stres faktörleri de önemli bir rol oynamaktadır.

  1. Morbus Alzheimer,
  2. Tümör-/Damar-/madde alışverişi hastalıkları,
  3. Psikolojik Labillik,
  4. Şizofreni ve diğer ruhsal hastalıklar.

Kanser: Bazı kanserler büyük ölçüde tek gen mutasyonlarından kaynaklanırken (meme kanserinde BRCA1 veya BRCA2 gibi), birçok kanser türü zaman içinde birden fazla gendeki mutasyonların birikmesinden kaynaklanır.

Obezite: Birçok gen vücut ağırlığının düzenlenmesine katkıda bulunur ve bu durum diyet ve egzersiz gibi çevresel etkilerle birleştiğinde obeziteye yol açabilir.

  1. esensiyel Hipertoni,
  2. Römatoid Artrit,

Poligenik hastalıkların teşhis ve tedavisi, çok faktörlü yapıları nedeniyle karmaşıktır. Yaklaşımlar genellikle yaşam tarzı değişikliklerini, semptomları yönetmek veya hastalığın ilerlemesini yavaşlatmak için ilaç tedavisini ve bazı durumlarda ameliyat gibi müdahaleleri içerir. Genetik danışmanlık, ailesinde poligenik hastalık öyküsü olan hastalar için faydalı olabilir.

Kaynak:

  1. Manolio, T.A., et al. (2009). Finding the missing heritability of complex diseases. Nature, 461(7265), 747-753.
  2. Wray, N.R., et al. (2018). The genetics of mood disorders. Annual review of genomics and human genetics, 19, 1-26.
  3. Pearson, T.A., & Manolio, T.A. (2008). How to interpret a genome-wide association study. Jama, 299(11), 1335-1344.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Open video directly
Yayım tarihi

Poligen

Bir poligen veya kantitatif gen, fenotipik bir özelliği toplu olarak etkileyen bir grup geni ifade eder. Bu özellikler genellikle iki veya daha fazla genin (poligenik kalıtım) eklemeli etkisinden etkilenen insanlarda boy, ten rengi veya vücut kütlesi gibi bir popülasyonda sürekli bir dağılım gösterir. (bkz: poli–gene)

Poligenik modelde, her genin özellik üzerinde küçük bir katkı etkisi vardır ve bu etkiler çok çeşitli fenotipler üretmek için birleşebilir. Bu, özelliklerin tek bir gen tarafından belirlendiği ve tipik olarak birkaç farklı fenotipe sahip olduğu Mendel kalıtım modelinden farklıdır.

Poligenik özellikler çevreden de etkilenebilir. Örneğin, bir kişi kendisini kilo almaya yatkın hale getiren genlere sahip olabilir, ancak bu kişi sağlıklı beslenir ve düzenli egzersiz yaparsa aşırı kilolu olmayabilir. Dolayısıyla, nihai fenotip hem genetik hem de çevresel faktörler tarafından belirlenir.

Ayrıca, poligenik özelliklerin popülasyonlarda genellikle çan eğrisi dağılımını izlediğini de belirtmek gerekir. Bu, çoğu bireyin orta düzeyde bir fenotipe sahip olduğu, yalnızca birkaç bireyin aşırı fenotip gösterdiği anlamına gelir.

İnsanlarda poligenik kalıtım örnekleri arasında ten rengi, göz rengi, zeka gibi özellikler ve saldırganlık veya fedakarlık gibi davranışlar yer alır. Diyabet, astım gibi bazı hastalıklar ile şizofreni ve bipolar bozukluk gibi akıl hastalıklarının da birden fazla genden etkilendiği düşünülmektedir.

Tarih

Poligenik terimi, tek bir gen yerine birden fazla gen tarafından etkilenen bir özelliği veya hastalığı ifade eder. Poligenik özellikler genellikle bir popülasyonda boy, ten rengi veya kan basıncı gibi sürekli bir varyasyon gösterir. Poligenik hastalıklar karmaşık ve çok faktörlüdür; diyabet, kanser veya şizofreni gibi hem genetik hem de çevresel faktörleri içerir.

Poligenik kalıtım kavramı ilk olarak 1903 yılında Danimarkalı botanikçi Wilhelm Johannsen tarafından ortaya atılmıştır. Johannsen, bir organizmanın genetik yapısını tanımlamak için genotip terimini ve gözlemlenebilir özelliklerini tanımlamak için fenotip terimini kullanmıştır. Ayrıca, bir veya birkaç gen tarafından belirlenen niteliksel özellikler ile birçok gen ve çevreden etkilenen niceliksel özellikler arasında ayrım yapmıştır.

Poligenik kalıtımın matematiksel temeli, 1918’de İngiliz istatistikçi Ronald Fisher tarafından geliştirilmiş ve her biri küçük ve eklemeli etkiye sahip birçok genin birleşik etkilerinin bir popülasyonda fenotiplerin normal dağılımını nasıl üretebileceğini göstermiştir. Fisher ayrıca fenotiplerin ortalamadan ne kadar farklılık gösterdiğinin bir ölçüsü olan varyans kavramını ortaya atmış ve bunu genetik ve çevresel bileşenlere ayırmıştır.

Poligenik kalıtımın moleküler mekanizmaları, 20. yüzyılın sonlarında ve 21. yüzyılın başlarında genomik ve biyoinformatik alanlarındaki ilerlemelerle aydınlatılmıştır. Araştırmacılar, genom çapında ilişkilendirme çalışmaları (GWAS) gibi teknikler kullanarak, poligenik özellikler ve hastalıklarla ilişkili binlerce genetik varyantı veya tek nükleotid polimorfizmini (SNP’ler) tanımlayabilmişlerdir. Ancak, bu varyantlar kalıtımsallığın yalnızca küçük bir kısmını veya genetik faktörlerden kaynaklanan fenotipik varyasyon oranını açıklamaktadır. Kayıp kalıtım sorunu, poligenik araştırmalardaki en büyük zorluklardan biri olmaya devam etmektedir.

Kaynak:

  1. Griffiths, A. J. F., Wessler, S. R., Carroll, S. B., & Doebley, J. (2015). Introduction to Genetic Analysis (11th ed.). W.H. Freeman.
  2. Pierce, B. A. (2020). Genetics: A Conceptual Approach. Macmillan Learning.

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Open video directly
WordPress gururla sunar