Sibel Öncel
Giriş
Bakteriler, diğer bakteri suşlarındaki genetik maddeler ile eskiden düşünüldüğünden daha hızlı bütünleşebiliyor, bu da uyumluluğun ve evrim hızının artışına zemin hazırlıyor. Bu süreç, Köln Üniversitesi’ndeki biyofizikçiler tarafından yeni bir ara6ştırmada gösterildi. Ekip, farklı soylar arasındaki gen aktarımını inceledi. Araştırma PNAS dergisinde yayınlandı.
Araştırma
Deneyde ekip, bir bakteri suşunu başka bir bakteri suşunun DNA parçaları ile temas ettirdi. Genlerin aynı suştan olan ebeveyn hücrelerden kalıtıldığı dikey gen aktarımından farklı olarak, genetik maddelerin hücre içine alınması yatay gen aktarımı olarak bilinir. Sonuçlar laboratuvar ortamında yatay gen aktarımının hızla farklı soyların, geniş genomik ve işlevsel farklılıkları olan, melez organizmalarını üretebildiğini gösterdi. Köln Ünversitesi’nde Biyoloji Fiziği Enstitüsü’nden ve araştırmanın yazarlarından Dr. Fernanda Pinheiro “Neandertallar ile modern insanı çaprazlamaya benziyor.” dedi. Bakteri zaten genomunun pek çok bölgesine yabancı DNA eklemişti. Araştırma ekibi 200 nesil içinde bakterinin temel genlerinin %14’ünün değiştirildiğini gözlemledi.
Dikey gen aktarımı, bakterilerin evriminde türler arası sınırları aşarak işleyebilen önemli bir etmendir. “Buna rağmen suşlar arası gen aktarımının gen hedefleri ve oranı hakkında çok az şey biliyoruz” diyor Pinheiro. Bilimsel bakış açısından, ebeveynleri farklı türlerden olan melez varlıklar “Hangi özelliklerin birleşimi yaşayabilir organizmalar verebiliyor?” ve “Üremede birden fazla tür rol aldığında evrimsel sürecin sınırları ne?” gibi temel evrimsel biyoloji sorularını ortaya çıkarıyor. Pinheiro “Araştırmamız burada önemli bir katkıda bulunuyor.” diyerek ekliyor.
Sonuç
Genlerin alımı rastgele mi yoksa belirli bir deseni mi izliyor? Araştırmacıların gözlemlediğine göre, yabancı genomun belirli işlevsel bölgeleri tekrar tekrar aktarılmıştı ve bunun sonucunda ortaya çıkan melez bakteriler daha yüksek bir büyüme oranına sahipti. “Bu soylar arası gen aktarımının evrimi çok etkili bir şekilde kullandığını ima ediyor.” dedi Pinheiro. Yatay gen aktarımı ile yabancı genlerin alımı yeni gen birleşimleri oluştururken, hücrenin yaşamasını sağlayan elzem yapıları koruyor. Böylece, bu araştırma gelecek çalışmalar için gen aktarımı evrim çalışmalarını ve yapay biyoloji yöntemlerini birleştirerek işlevsel buluşlar oluşturma bakış açısını kazandırıyor.
Kaynak: https://phys.org/news/2021-03-hybrid-microbes-genome-bacteria-strains.html
Görsel Kaynak: https://phys.org/news/2021-03-hybrid-microbes-genome-bacteria-strains.html
Editör: Berfin Sucu