Etiket: reseptör

Koku duyusu, insan toplulukları içinde önemli bir role sahiptir. Çünkü bu duyumuz yiyeceklerin tadını alabilme ve bunun yanı sıra da hoş ve hoş olmayan maddeleri tanımlayabilme yetilerimizi de etkiler.

Burnumuzda yaklaşık 400 farklı tipe bölünmüş 4 milyon koku hücresi vardır. Kokuyu saptama yetisine dair populasyonlar arasında ve içerisinde çok büyük bir genetik çeşitlilik vardır. Her koku hücresi yalnızca bir türreseptör ya da “kilit” taşır –koku hava ile yayılır ve koku hücresinin “kilidine” girer ve hücreyi aktifleştirir.

Çoğu reseptör bir kokudan fazlasını saptayabilir, fakat bir tanesi var ki (OR7D4 isimli) bizi; androstenon  (yaban domuzu salyasında bolca bulunur) isimli çok spesifik bir kokuyu alabilmemizi sağlar. OR7D4 reseptörünüüretmeden sorumlu gende farklı DNA dizilimine sahip insanlar bu kokuya farklı tepkiler verir. Bazı insanlar pis koku olarak nitelendirirken, bazıları tatlı, bazıları ise bu kokuyu alamazlar. İnsanların ‘androstenon’a tepkileri sahip oldukları OR7D4 DNA dizilimine bakılarak tahmin edilebilir ya da kokuya verilen tepkiye göre insanların OR7D4 DNA diziliminin farklı olduğu anlaşılabilir.

Araştırma ekibi; Dünya’nın çeşitli yerlerindeki çoğunluğu yerel bölgelerden olan 43 populasyondan 2200’den fazla insanın OR7D4 reseptörünü kodlayan DNA’ları üzerine çalıştı. Araştırmacılar, farklı populasyonların; farklı gen dizilimine sahip olma eğiliminde oldukları dolayısıyla da kokuyu alma yetilerinin de farklılık gösterdiğibulgusuna ulaştılar.

Örneğin; Afrika’dan (Afirka’dan gelen) çalışmaya dahil edilen populasyonların kokuyu alabilme eğiliminde oldukları görülürken, kuzey yarım küre populasyonlarının kokuyu alamadıkları görüldü. Bu da demek oluyor ki; insan evrimi ilk olarak Afrika bölgesinde başladığına göre, onlar bu kokuyu saptayabiliyorlardı.

Dünya’nın çeşitli yerlerindeki populasyonlardaki OR7D4 reseptöründen sorumlu genin farklı formlarına dair frekanslarının istatistiksel analizleri; bu genin farklı formlarının doğal seçilime maruz kalmış (tabi olmuş) olabileceğini ortaya koyuyor.

Bu seçilime dair muhtemel bir açıklama; androstenon kokusunu algılamadaki eksiklik domuzların atalarımız tarafından evcileştirilmiş olması olabilir — androstenon yaban domuzlarından elde edilen etin kötü kokmasına sebep olur.–  Domuzlar ilk olarak; androstenona dair hassaslıkta azalmaya yol açan genlerin yüksek frekansta olduğu yer olan Asya’da evcilleştirilmiştir.

Chemical Senses ‘da yayımlanan çalışmanın araştırmacıları; aynı zamanda soyu tükenmiş olan 2 insan populasyonunda bulunan antik DNA’nın sahip olduğu OR7D4 reseptöründen sorumlu gen üzerinde de çalışmalar yaptılar. Bu iki populasyon ise; Sibirya’da aynı bölgede kalıntıları bulunan fakat onbinlerce yıl boyunca birbirlerinden ayrı yaşayan Neandertaller ve Denisova insanları idi.

Ekip; Neandertal OR7D4 DNA’sının bizimkine benzer olduğu –onlar da androstenon kokusunu alabiliyorlardı– bulgusuna ulaştılar. Denisovalar ise yok olmuş akrabalarımızın gizemli bir grubudur. Tam olarak neye benzediklerini bilmiyoruz ve onlar hakkındaki bilgimiz ise farklı bireylerine ait bir parmak kemiğine ve bir dişe ait verilerden oluşuyor. Denisovan DNA’sı, OR7D4 reseptörünün yapısını değiştiren benzersiz –insanlarda ya da Neandertaller de görülmeyen– bir mutasyon olduğuna işaret ediyor.

Amerika’daki Duke University’den ekip üyesi Hiroaki Matsunami; Denisovan OR7D4’ünü yeniden oluşturdu ve uzun zaman önce yok olan burnun bu küçük parçasının androstenona nasıl tepki verdiği üzerine çalıştı. Çalışmalar neticesinde mutasyona rağmen Denisovan burnunun bizimki gibi işlev gördüğünü ortaya çıkarıldı. Tıpkı ilk insan atalarımız gibi yakın akrabalarımızın ikisinin de bu garip kokuyu saptayabilmeleri mümkündü.

Bu araştırma; genlerimiz üzerine yapılan küresel çalışmaların, farklı besinlerdeki tadın; koku alma yetimizdeki çeşitlilikten etkilenmiş olabileceğine dair bir kavrayış geliştirilebileceğini ve uzak evrimsel geçmişe bakabilmenin ve uzak atalarımızın duyu dünyalarının yeniden oluşturulabilmesinin mümkünlüğünü gösteriyor.

Araştırma Referansı: K. C. Hoover, O. Gokcumen, Z. Qureshy, E. Bruguera, A. Savangsuksa, M. Cobb, H. Matsunami. Global Survey of Variation in a Human Olfactory Receptor Gene Reveals Signatures of Non-Neutral Evolution. Chemical Senses, 2015; DOI: 10.1093/chemse/bjv030
Kaynak: Bilimfili,  Manchester University, “Researchers show how our sense of smell evolved, including in cave men”, http://www.manchester.ac.uk/discover/news/article/?id=14799