Kopyalanan Genler Mayadaki Dayanıklılığı Azaltabilir

Araştırmacılar bazı kopyalanmış maya genlerinin, bağımlılık geliştirdiğini keşfettiler- bir kopyanın kaybedilmesi diğerinin başarısızlığına yol açıyor.

Gen kopyalanması, türler içindeki işlevsel çeşitliliğe büyük katkıda bulunur. Bazen bir genin fazladan kopyaları, başarısız olduğunda telafi etmek için yedek mekanizma görevi görebilir. Geçenlerde yayınlanan bir maya genetik araştırmasına göre, bazı çoğaltılmış çiftler birbirine bağımlıdır ve birinin kaybedilmesi diğerinin başarısız olmasına yol açar.

Kanada’ daki Laval Üniversitesi’ nden evrimsel genetikçi olan yazar Christian Landry, “ İnsanların yıllar önce tanımladığı ana mekanizmalardan biri, gen kopyalanmasının hücrelerin sağlamlığını geliştirmesiydi” dedi. “ Eğer genin iki kopyasından birini kaldırırsanız hiçbir şey olmaz şeklinde genetik düzeyde gözlemler yapılmıştı.”

Landry ve meslektaşları, kopyalanmış genlerin elenip çıkartılmasının protein-protein etkileşimleri üzerinde aynı etkiye sahip olup olmayacağını belirlemeye çalıştı. Bunu yapmak için, Mayalardaki 56 paraloğa(kopyalanmış genler) bakarak bir genin atılışının hücredeki protein etkileşimlerini nasıl etkileyeceğini incelediler. Protein-protein etkileşimlerini görselleştirmek için, araştırmacılar yeniden oluşturulan proteinlere, belirli hücresel büyüme koşulları altında etkileşime girdiklerinde haber verecek bir muhbir enzim bağladılar. Landry, “ Eğer hücre spesifik ortamda büyüyorsa, protein arasındaki etkileşimleri tespit edebiliriz” dedi.

Araştırmacılar, incelenen 56 çiftten 22’ sinde umduklarını buldular. Bir paralog kaldırıldığında, diğeri ortağının kaybını telafi ederek, kaybedilen kopyayla etkileşime giren proteinlerle etkileşim kuruyordu.

Çalışmaya katılmayan Michigan Üniversitesinden moleküler genetikçi Jianzhi George Zhang “ Genlerin telafisi bilimde yeni değil fakat keşfettikleri spesifik fenomen yeni” diye belirtti. “genellikle bir kopyayı silerseniz, işlev kopmuyor çünkü diğer kopya silinenin işini yapıyor. Burada bir kopyayı sildiğinizde diğerinin işlevini geliştirdiğini ve diğer kopyayı aktif olarak telafi ettiğini söylüyorlar.”

Araştırmacılar çiftlerin 22’sinde bağımlılık gözlemlediler; paraloglardan birini kaldırdıklarında, diğeride proteinlerle olan etkileşimlerini kaybettiler. “ Bir kopyanın kaldırılması, iki kopyanın kaldırılmasıyla olacakların aynısıydı.” Dedi Landry. “ İşte bu yüzden daha kırılgan hala geliyor diyoruz…Önceden mutasyona uğratabileceğiniz bir geniniz varken, şimdi aynı işlevi bozmak için mutasyona uğratabileceğiniz iki geniniz var.”

Fakat araştırmaya dahil olmayan bazı uzmanlar, yazarların kırılganlığa yol açan gen kopyalanmalarının kanıtlarını gösterdiklerini kabul etmiyorlar.

Dublin Kollej Üniversitesinden genom gelişim ve biyoinformatik Profesörü Kenneth Wolfe, “Bağımlılık kesinlikle bana göre yeni bir şey ve oldukça ilginç bir keşif. Ancak bağımlılığın varlığının, kopyalanmış bir genle modern organizmayı, kopyalanmış bir gen çifti olmaksızın atasal organizmada var olan ağa göre daha kırılgan bir ağa sahip olduğunu söylemek, bence bu tartışmalı bir yorum.” dedi.

The Scientist’ dan Zhang “Bağımlılığın kırılganlığı arttırdığını düşünmüyorum. Bu iki kopyanın ortak ata geninin silinmesine eşdeğerdir” dedi.

Zhang’ a göre, gen kopyalanmasının kırılganlık kazandıracağını söylemek için, Araştırmacılar kopyalanmış bir genin iki kopyasından birinin silinmesinin, genin kopyalanmadığı ilgili bir maya türünde ortak ata geninin silinmesinden daha fazla işlevsel olduğunu gözlemlemelidirler.

Landry, “Atalara ait geni karşılaştırmak çalışmamıza güçlü bir katkı sağlayacaktır. Şu anda test ettiğimiz şey bu” dedi.

G. Diss et al., “Gene duplication can impart fragility, not robustness, in the yeast protein interaction network,” Science, doi:10.1126/science.aai7685, 2017.

Kaynak: <http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/48460/title/Duplicated-Genes-May-Reduce-Resilience-in-Yeast/>

Çeviren ve Derleyen: Gülsüm Manav

#kopyalanan #genler #mayadaki #dayanıklılığı #azaltabilir