İnsanlığın evriminde gerçekleşen kuyruk kaybı, evrim sürecindeki en dikkat çeken anatomik değişikliklerden biri olarak kabul edilmektedir. Kuyruk kaybı, insanların iki ayaklı olmalarına ve antropomorf (insan biçimli) maymunların oluşumuna yol açmıştır; ancak, kuyruk kaybı evrimini başlatan genetik mekanizma tam olarak bilinmemektedir. Xia ve arkadaşları, büyük insansı maymunların (hominoidler) genomundaki bir Alu (Arthrobacter luteus) elementinin kuyruk kaybı evrimine katkıda bulunmuş olabileceğini ortaya koymuşlardır.
İnsan genomunun %60’ından fazlası, 1 milyon Alu elementi dahil olmak üzere yaklaşık 1,8 milyon kısa nükleer element kopyası içermektedir. Bu tür element yapılarının detaylıaraştırılması, insan gelişimi ile hastalıkları etkileyen mekanizmaların tanımlanmasını sağlamaktadır. Xia ve arkadaşları, AluY elementinin bir TBXT (T-box transcription factor T) intronuna yerleştirilen hominoidlerde, ters genomik oryantasyonda kodlanmış komşu bir atadan kalma Alu elementiyle eşleştiğini ve hominoidlere özgü bir alternatif uç birleştirme olayına (alternative splicing event) yol açtığını göstermişlerdir. Bu uçbirleştirme olayının etkisini incelemek için TBXT intronunun hem tam uzunlukta hem de ekson atlamalı izoformlarını içeren ve hominoid ortolog TBXT intronlarının çalışma prensiplerini taklit eden fare modelleri oluşturulmuştur.
Elde edilen modellerde Alu elementi içeren iki TBXT izoformunu eksprese eden fareler, insan TBXT gen yapısıyla aynı ekson atlamalı ekleme izoformunu üretmişlerdir. Böylece, TBXT izoformları tamamen yok olan bir kuyruk veya kısalmış bir kuyruk fenotipi oluşturarak, ekson atlamalı transkripsiyonun kuyruk kaybı fenotipini desteklediği hakkında kanıtlar sunulmuştur; ayrıca bulgular bir eksonu çevreleyen intronlarda Alu olmayan bir tekrar dizisinin de ekson atlamasına yol açabileceğini göstermiştir. Bu nedenle, Alu elementinin yerleştirilmesi hominoidlerdeki kuyruk kaybını büyük ölçüde etkilemiş olsa bile farklı genetik değişikliklerin de meydana gelebileceği unutulmamalıdır. Ek olarak Xia ve arkadaşları, ekson atlamalı TBXT izoformunu üreten fareler ile insanlardaki nöral tüp defektleri oluşumuyla benzerlikler saptayarak kuyruk evriminin nöral tüp defektleriyle bağlantılı olabileceğini belirtmişlerdir.
Sonuç olarak, Xia ve arkadaşları hominoid atalarımızın kuyruk kaybının temelini oluşturan mekanizmada Alu elementinin potansiyel etkisini açığa çıkarmışlardır. Gelecekte yapılacak çalışmalar ile kuyruk kaybının evrimsel mekanizması ve bunun insan sağlığını nasıl etkilediği hakkında daha fazla bulguya ulaşılması öngörülmektedir.
Yazar: İrem Doğruoğlu
Editör: Fatma Duran
Referanslar: Xia, B., Zhang, W., Zhao, G. et al. On the genetic basis of tail-loss evolution in humans and apes. Nature 626, 1042–1048 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07095-8.
-Bioinforange Bilimsel Haber Servisi-
Haber Yazıları, 20> Etki Faktörlü Q1 dergilerinde yayınlanan (listesi için tıklayınız)
bilimsel araştırmaların ekip arkadaşlarımız tarafından incelenip derlenmesi ile hazırlanmaktadır.
MSc. Stu. Uskudar Uni. | Bioinformatics
Bioinforange Genel Yöneticisi