Üç DNA harfi Neandertallerden farklılığı açıklayabilir.
Yüzümüze bakın: Çenemiz neden Neandertallerinkinden daha küçük ve daha narin? Cevap genlerimizde değil, araştırmacıların keşfettiği gibi genomumuzun protein kodlamayan bölümleri olan ” DNA”da yatıyor. Neandertallerde gelişmiş çene gelişimini tetikleyen üç ayrı DNA dizisi tespit ettiler. Ancak insanlarda bu diziler değişmiş ve bu nedenle daha az aktif.
Neandertallerin ve modern insanların yüz şekilleri, çene bölgesi de dahil olmak üzere, farklılık gösteriyor.Edinburg Üniversitesi.
Neandertaller en yakın akrabalarımızdır ve evrimimizi önemli ölçüde etkilemişlerdir. Bazı özelliklerimizi, atalarımız ve ilk insanlar arasındaki çiftleşmeler yoluyla genomumuza giren Neandertal genlerine borçluyuz. Bunlar arasında saç ve göz rengimiz, bağışıklık sistemimizin bazı kısımları ve yağ metabolizmamız yer alır. Burnumuzun şekli bile kısmen Neandertal DNA’sı tarafından belirlenir.
Ancak bizi – Homo sapiens’i – Neandertallerden açıkça ayıran birçok özellik de mevcut. Peki bu farklılıklar genomda nereye kodlanmış? Edinburgh Üniversitesi’nden kıdemli yazar Hannah Long, “Neandertal genomu bizimkiyle %99,7 oranında aynı,” diye açıklıyor. Ancak, farklı DNA dizilerinin her birinin işlevi şimdiye kadar yalnızca kısmen anlaşılmış durumda.
Çenemiz nasıl oluştu?
Bu, yüzümüzün ve özellikle çenemizin Neandertallerinkinden nasıl farklılaştığı sorusu için de geçerlidir. Long ve başyazar Kirsty Uttley liderliğindeki ekip, “Fosiller, insan evrimi sırasında çene şeklinde çarpıcı değişiklikler olduğunu gösteriyor,” diye açıklıyor. Modern insanların aksine, Neandertallerin hafifçe çıkıntılı, oldukça belirgin bir çenesi vardı. Özellikle alt çene çok güçlü ve sağlamdı.
Peki tipik Neandertal çenesini hangi DNA parçaları oluşturdu ve hangisi bize bizimkini verdi? Long ve ekibi, bunu öğrenmek için her iki insan türünün genlerine değil, “çöp DNA”ya odaklandı; yani genomun protein yapımı için hiçbir talimat içermeyen, büyük ölçüde keşfedilmemiş geniş kısmına. Uzun süre genetik atık olarak kabul edilen genomun bu “karanlık kısmı”, artık bildiğimiz gibi, gen aktivitesini düzenlemek için çok önemli.
Sadece üç değiştirilmiş DNA harfi
Araştırmacılar, araştırmaları için çene malformasyonlarını tetiklediği bilinen bir hurda DNA bölümüne odaklandılar. Pierre Robin dizisi (PRS) olarak adlandırılan bu diziye sahip çocuklarda anormal derecede küçük bir çene ve yarık damak gelişir. Long, “Bazı etkilenen bireylerde, bu EC1.45 bölgesinin büyük kısımları eksik veya yeniden düzenlenmiştir,” diye açıklıyor. “Bu nedenle, bu bölümdeki daha küçük değişikliklerin normal çene şeklimizi etkileyebileceğinden şüphelendik.”
Bu bölüm, Neandertallerin alışılmadık çene şeklinden de sorumlu olabilir mi? Ekip gerçekten de bir fark keşfetti: EC1.45 bölgesinin yaklaşık 3.000 baz çiftindeki üç ayrı DNA harfi, türümüzde Neandertallerden farklıdır. Bu üç DNA varyantının etkilerini belirlemek için, her iki versiyonu da zebra balığı embriyolarına yerleştirdiler.
Neandertal varyantları çene gelişimini artırıyor
Sonuçlar, balık embriyosu Neandertal varyantlarını taşıyorsa, bu EC1.45 bölgesinin özellikle aktif olduğunu gösterdi. Bu da, yüz gelişiminde önemli bir rol oynayan yakındaki SOX9 geninin aktivitesini artırıyor. Üç Neandertal varyantının etkisi altında, zebra balığı embriyoları gelecekteki çene bölgesinde daha fazla kıkırdak öncü hücresi geliştirdi. Homo sapiens varyantında ise durum böyle değildi.
Long, “Bu güçlendirici bölgenin, çene oluşumuna katkıda bulunan hücreler olan çok heyecan verici bir yüz öncü hücresi popülasyonunda aktif olduğunu keşfettik,” diyor. “EC1.45 bölgesinin bu hücrelerin gelişimini nasıl etkilediğini gözlemlemek çok heyecan vericiydi; Neandertal varyantlarının bu aktiviteyi nasıl değiştirdiğini gördüğümüzde ise daha da heyecan vericiydi.” Bu farklılıklar, ekip hedef gen SOX9’un aktivitesini yapay olarak artırdığında da ortaya çıktı; yine daha fazla çene öncü hücresi gelişti.
Hatta “çöp DNA” bile evrimimizin ilerlemesine yardımcı oldu.
Bu, insan genomunun “çöp DNA”sındaki bu üç DNA bazının, atalarımızın çene şeklini kesin olarak şekillendirmiş olabileceğini düşündürmektedir. Neandertallere güçlü ve büyük çenelerini bunlar vermiştir. Homo sapiens’te ise bu üç DNA bazındaki değişiklikler, daha narin ve daha küçük bir çeneye yol açmıştır. Bu durum, genomumuzun protein kodlamayan kısımlarının bile evrimimizde oynadığı önemli rolün altını çizmektedir.
Aynı zamanda, sonuçlar “çöp DNA”daki bu tür güçlendirici dizilerin modern insanlarda hastalıkları ve malformasyonları da tetikleyebileceğini doğrulamaktadır. Long, “Şimdi bu güçlendiricinin diğer DNA değişikliklerini araştırarak insan yüzünü nasıl etkilediklerini görmek istiyoruz,” diyor. “Bu aynı zamanda bize yüz malformasyonlarının altında yatan nedenler hakkında daha fazla bilgi verebilir.”
Neandertallerin çeneleri bizden daha güçlüydü ve çeneleri daha genişti. Peki bunun ardında hangi genetik farklılıklar yatıyor?
Kaynak: Edinburgh Üniversitesi.
Bir yanıt yazın