Eda Aydın
52.000 yıllık fosilleşmiş yünlü mamut derisinden alınan örneklerde, kromozom yapısının korunduğu gözlemlendi. Bilim insanları buradan yola çıkarak soyları yıllar önce tükenen bu canlının genomunu belirlemeyi başardılar.
Soyları yaklaşık 4.000 yıl önce tüketilen yünlü mamutlar, günümüzdeki araştırmaların popüler konuları arasında yer alıyor. Bazı şirketler, nesli tükenmiş türlerin etlerini geri getirerek hamburger köftesi üretmeyi tasarlarken bu türlerin korunması ve üreme tekniklerinin geliştirilmesi için çabalayan bilim insanları da var.
2018 yılında uluslararası bir araştırma ekibi, Sibirya’nın soğuk tundrasında çıktıkları keşif gezisi sırasında Buzul Çağı’nda yaşamış 52.000 yıllık bir mamuttan iyi derece korunmuş bir deri örneği almayı başardılar.
Geçmiş çağlarda yaşamış canlıların DNA’ları, kromozom yapısının zaman içerisinde tahrip olması nedeniyle erişilmesi oldukça güç bir genetik bilgi olarak görülüyor. Dolayısıyla kromozom yapısını korumayı bilmiş fosiller oldukça değerli görülüyor.
Baylor Tıp Fakültesi’nden moleküler genetikçiler Erez Lieberman Aiden ve Olga Dudchenko, kromatin konformasyonunu yakalamak için yüksek verimli bir teknik (Hi-C) ve DNA dizilimi kullanarak DNA’nın ve genomunun üç boyutlu yapısını yeniden bir araya getirdi.
Cell’de yayımlanan bu bulgular paleogenomikte (soyu tükenmiş türlerdeki genomik bilgilerin yeniden yapılandırılması ve analizine dayanan bilim alanı) heyecan verici yeni bir sayfa açtı.
52.000 Yıllık Yünlü Mamut Derisinden DNA Kalıntılarına Ulaşıldı
Dudchenko, bulunan örneğin makroskopik ölçekten nanometre ölçeğine kadar son derece iyi korunduğunu, moleküler hareket olmadığını ve potansiyel olarak daha eksiksiz bir genomik resim içerebileceğini gözlemledi.
Mevcut kromozomların 3D morfolojisini keşfetmek için Lieberman Aiden’ın kullandığı yeni bir teknikle araştırmacıların kromozom özelliklerini haritalamasına, bir referans genom oluşturmasına ve genler arasındaki aktivasyon modellerini belirlemesine olanak sağlandı.
Bu verilerle ekip, 28 kromozoma sahip olan yünlü mamut genomunun ilk 3D rekonstrüksiyonunu oluşturmayı başardı. Hazırlanan tasarıda genlerin sırası Asya filininkine çok benziyordu.
Bilim insanları sonrasında X kromozomlarını analiz ettiklerinde, bulgunun dişi bir yünlü mamuta ait olduğunu doğruladılar. Ayrıca insanlarda ve farelerde görülen iki parçalı mimariye benzeyen bir model olan inaktif X kromozomu (Xi) süper alanlarını gözlemlediler.
Daha sonra, mamut ve fil dokuları arasında DNA’nın transkripsiyonel aktivite derecesini karşılaştırdılar. Dudchenko, “Kıl folikülü gelişimi ve daha geniş anlamda kıl bakımı ile ilgili genlerde ilginç farklılıklar gördük,” değerlendirmesini yaptı.
52.000 Yıl Canlı Kalan Genom Bilgisinin Perde Arkası Araştırıldı
Araştırmacılar bu korumanın ardındaki mucize üzerine kafa yordular. Çünkü tarihsel olarak bu numunenin donmuş toprakta korunarak kalmasının fiziğini anlamak için ellerinde çok az veri vardı. Lieberman Aiden, ekibin bunu daha iyi anlamak için bakış açılarını değiştirmeleri gerektiğini fark etti.
Dışarıda bırakılan etin genom mimarisinin hızla bozulması beklenir. Ancak eski çağlardan beri insanlar yiyeceklerini korumak için çeşitli soğutma ve dehidrasyon yöntemleri kullanmışlardı. Bu işlem sırasında, suyun arındırılması numunenin akışkanlığa karşı direncini artırır, moleküler difüzyonunu durdurur ve moleküllerini orijinal konumlarında korur.
Zamanla DNA, etrafta dolaşan çok sayıda kısa parçaya dönüşebilir. Sonunda kromozom orijinal yapısını ve genetik bilgisini zamanın tahribatına karşı kaybeder. Ancak araştırmacılar, orijinal üç boyutlu konfigürasyonlarını koruyan fosil kromozomların var olup olmadığını merak ediyordu.
Dudchenko, “Esasen, suyu alınmış bir mamut derisi ya da kurutulmuş bir mamut etiyle karşı karşıyayız,” dedi.
“Dehidrasyonun kromatin camı veya ‘kromoglas’ olarak adlandırdığımız DNA parçalarının moleküler hareketini durduran bir kromatin cam geçişine yol açtığını öne sürdük.”
Araştırmacılar laboratuvarda bir miktar dondurularak kurutulmuş kurutulmuş eti test etti ve 3D genom mimarisinin kurutulmuş ette ne kadar iyi korunduğunu görmek için inceledi. Oda sıcaklığında bırakılan bir parça kurutulmuş doku bir yıl sonra bozulmadan kaldığından, araştırmacılar çıtayı yükseltti. Kurutulmuş et çeşitli stres faktörlerine maruz bırakıldı. Tüm bunlara rağmen mimari inanılmaz derecede sağlam kaldı.
Lieberman Aiden ve Dudchenko dizileme yaklaşımlarını tamamlayan bir örnek buldukları için kendilerini şanslı görüyorlar. Araştırmacılar, gen aktivitesinin anlamlı izlerini tespit ederek benzer şekilde korunmuş antik örnekler için sağlam yaklaşımlarını kullanma konusunda iyimser olduklarını ifade ettiler. Dudchenko, “Bu, daha önce imkansız olan işlevsel çalışmalar yürütmek için yeni olanaklar sunuyor,” dedi.
Lieberman Aiden ise şunları ekledi:
“Antik kromozomları koruyan bu özel antik DNA formu, dünyadaki yaşamın tarihine açılan yeni bir pencere ve bir tür kanıt olmayı vaat ediyor.”
Dudchenko da yeni çalışmanın tek motivasyonunun tükenen canlıları canlandırmak olmadığını belirtti:
“Bunu özellikle yeniden canlandırma için yapmadık, ancak gelecekteki kararları bilgi sağlamak için geçmişten öğrenmek istedik.”
Nesli Tükenen Türlerin Canlandırılmasında Önemli Bir Adım
Çalışmanın ortak yazarı Juan Antonio Rodríguez ise genom mimarisinin “nesli tükenen türlerin canlandırılması yolunda bir adım” olduğuna dikkat çekerken çözülmesi gereken hâlâ birçok problem olduğunu da ifade etti.
Siz mamutlar gibi soyu tükenmiş canlıların geri getirilmesine yönelik bu araştırmaları nasıl değerlendiriyorsunuz? Görüşlerinizi Kayıp Rıhtım Forum’da paylaşabilir, daha fazlası için bizleri Google News’ten takip edebilirsiniz.
Kaynak: The Scientist
Forum üzerinden yorum yapıp sohbete katılmak için tıkla!