Ana içeriğe atla

Gen Duplikasyonları Ve Evrim İle İlişkileri

 

Gen Duplikasyonları Ve Evrim İle İlişkileri
Dilanur Gümüşkaya

  Gen duplikasyonu teorik olarak, bir DNA parçasının kopyalanıp her iki kopyanın da korunduğu kromozomal mutasyondur. Fakat bu mutasyon, genomda yeni dizilimler meydana getirip yeni genlerin oluşumuna zemin hazırlayan bir durumdur. Bu nedenle duplikasyonlar canlının yeni biyolojik fonksiyonlar kazanmasını sağlayarak evrimde anahtar rol oynamaktadır.

  Bir duplikasyonda kopyalanan parça genellikle orijinal parçanın hemen ardında konumlanır ve bu modele tandem (ardışık) duplikasyon adı verilir. (Şekil 1)

Şekil 1

Nasıl Gerçekleşir?

  Gen duplikasyonları mayoz bölünmede eşit olmayan krossoverlar veya replikasyon sırasında meydana gelen hatalar nedeniyle gerçekleşebilir.

  Mayoz I’in Profaz aşamasında sinaps oluşturmuş kromozomların orantısız ve yanlış eşleşmeleri duplikasyonu meydana getirir. Bu hata sonucu hem duplikasyon hem de delesyon gerçekleşir. (Şekil 2)

Şekil 2

  Duplikasyon, evrim açısından oldukça önem taşımaktadır. Bunun sebebi; hücreye ek DNA girmesini ve orijinal gen kompleksi bozulmadan mutasyonların meydana gelmesini sağlamasıdır. Bu tip bir duplikasyonun ardından dizi ayrılmalarının gerçekleşmesiyle evrimsel süreçte yeni bir gen oluşumunun temelleri atılmış olur. Bu gen canlının bulunduğu ortama adaptasyonunu hızlandıran bir işlev gördüğünde, canlı evrimsel olarak bir adım ilerlemiş olur. Temel atalardan günümüze kadar gelen canlılar bu tip adaptif özellikleri kazanarak türlerini sürdürebilmişlerdir.

  Her mutasyon gibi duplikasyonlar da negatif etikler bırakabilir. Zaman zaman gen fazlalığına yol açarak dengeyi bozduğu için zararlı sonuçlar doğurmaktadır. Bu duruma en temel örnek Drosophila'da gözlerin küçük kalmasını sağlayan "Bar Duplikasyonu" dur. Ayrıca Bloom ve Rett sendromu gibi genetik hastalıklar, bitkilerde devleşme ve benzeri anomaliler de kromozomal duplikasyon sonucu meydana gelen durumlardan bazılarıdır.

Duplike olan gen, genoma entegre olduktan sonra birkaç yol seçebilir; (Şekil 3)

  • Kopya atasal genden gelen işlevi koruyarak devam ettirebilir.
  • Kopya atasal genden gelen işlevlerin yalnızca bazılarını devam ettirerek alt işlevli hale gelebilir. (Subfonksiyonelleşme)
  • Kopya atasal genden bağımsız yeni bir işlev edinebilir. (Neofonksiyonelleşme)
  • Organizmaya adaptif yarar sağlamayan kopya, delesyon veya işlev kaybı mutasyonları ile genomdan silinir.
Şekil 3

Referanslar

  • Ohta T. Role of gene duplication in evolution. Genome 1989;31(1):304-310.
  • Kondrashov FA, Rogozin IB, Wolf YI, Koonin EV. Selection in the evolution of gene duplications. Genome Biol.2002;3(2):RESEARCH0008. doi:10.1186/gb-2002-3-2-research0008

Labels:

Yorumlar

Yorum Gönder

Bu blogdaki popüler yayınlar

EKSOZOM NEDİR ?

  Eksozom Nedir ? Beyza Gülçin Eracun Şekil 1 Hücrelerimiz, karmaşık bir iletişim ağı içinde sürekli olarak birbirleriyle haberleşir. Bu iletişim, sinyallerin kimyasal, elektriksel veya fiziksel yollarla iletilmesiyle gerçekleşir. Ancak son yıllarda yapılan araştırmalar, bu iletişim ağının temel bir parçası olan eksozomları ön plana çıkarmıştır. Peki, eksozomlar nedir ve neden önemlidir? Eksozom Nedir? Eksozomlar, 30-150 nanometre çapında, lipid bir zarla çevrili veziküllerdir. Bu veziküller, hücre içi organellerden birisi olan endozomal sistemden köken alır ve hücrelerin dış ortama saldığı özel yapılardır. Köken aldıkları hücrenin özelliklere sahip Eksozomlar, proteinler, lipitler,   miRNA ve büyüme faktörleri gibi biyomoleküller taşıyarak hücreler arası bilgi akışını sağlar. Şekil 2 Eksozomların Tarihçesi Eksozomlar ilk olarak 1980'li yıllarda, eritrositlerin olgunlaşması sırasında hücrelerden dışarı atılan veziküller olarak tanımlanmıştır. Ardından ilerleyen yılla...
Yorum Gönder
Read more »

Kök Hücre Tedavisinde Alternatif Bir Yöntem; Lentiviral Vektörler

  Kök Hücre Tedavisinde Alternatif Bir Yöntem; Lentiviral Vektörler Dilanur Gümüşkaya   Kök hücre tedavisi, bilindiği üzere günümüzde birçok hastalığın çaresi olma potansiyeline sahip olup her geçen gün geliştirilmektedir. Bu tedavinin günümüze kadar en yaygın uygulandığı şekli ve aynı zamanda kanıtlanmış tek klinik kullanımı, Hematopoetik Kök Hücre (HKH) Transplantasyonu dur.   HKH, bireyin yaşamı boyunca kan hücresi üretebilmektedir. HKH nakli, bir hastanın içinde çoğalma ve kan hücreleri üretme amacıyla bu kök hücrelerin hastaya transferini temel alır. Genellikle kemik iliği, periferik kan ve göbek kordon kanından elde edilen multipotent hematopoetik kök hücreler hastaya nakledilir.   Kabul görmüş bu yaklaşımın kullanılamadığı çeşitli durumlar, kök hücrenin laboratuvar ortamında modifiye edildiği yeni tedavi yöntemleri geliştirilmesine sebep olmuştur. Bu modifikasyonun lentiviral vektörler aracılığıyla gerçekleştirildiği bazı tedavi örneklerine rastlamak mümk...
Yorum Gönder
Read more »

Güz Çiğdemi

  Güz Çiğdemi (Kısa Bilgiler Serisi) Elif Aydın Şekil 1   Güz çiğdemi günümüzde birçok hastalığın tedavisi olarak kullanılan Kolşisin içerisinde bulunmaktadır. Normalde zehirli olan bu ot zambakgiller ailesine aittir. Tıpta yaygın olarak ‘’ColchiumAutumnale ‘’ olarak ve halk dilinde de acı çiğdem ismiyle bilinmektedir. Günümüzde ne kadar tedavi amaçlı kullanılıyor olsa da eski çağlarda güz çiğdemi, düşmanları öldürmek için okların ucuna yerleştirilen oldukça zehirli bir bitkidir. Yani güz çiğdemi güzel ve zerafetli bir bitki olmasının yanı sıra oldukça zehirli olduğu bilinmektedir ve bilinçsizce, aşırı kullanım sonucu ölüme yol açabilmektedir. Şekil 2 Güz çiğdemi ile oluşturulan Kolşisinden bahsetmek gerekirse; Kolşisin ilacı Kronik Gut hastalığı, Akdeniz Ateşi (FMF), Behçet Hastalığı, Covid 19 gibi hastalıkların tedavisinde kullanılan çok yönlü bir ilaçtır. Ömür boyu kullanılır.                             ...
Yorum Gönder
Read more »