2008’de keşfedilen ilk Denisova dişi. C: David Reich/Nature

Çinko düzenlemesini etkilediği gösterilen genetik varyant, atalarımızın soğuğa adaptasyonunda evrimsel bir faydayı temsil ediyor olabilir.

Bir araştırma ekibi, Denisovalıların bize bugüne kadarki en yaygın genetik katkısını belirledi. Çalışma, çinko düzenlemesini etkilediği gözlemlenen genetik varyantın, atalarımızın soğuğa adaptasyonunda evrimsel bir avantaja işaret edebileceğini ortaya koyuyor. Çalışma aynı zamanda bu genetik adaptasyonun modern insanlarda nöropsikiyatrik bozukluklara yatkınlık oluşturabileceğini de ortaya koyuyor.

Modern insanlar yaklaşık 60.000 yıl önce “Afrika’dan Çıkış” olarak bilinen olayla Afrika’yı terk etti. Asya’da Denisovalılara denk geldiler ve bu karşılaşma, çatışmalara ve işbirliklerine aynı zamanda çeşitli melezlenmelere de yol açmış olabilir. Aslına bakılırsa, bugün bile modern insanlar, genomumuzda bu ilk etkileşimlerin kanıtı olan Denisovalı kökenli genetik varyantları koruyor.

Şimdi ise bir ekip, soyu tükenmiş Denisovalıların modern insanlarda genetik mirasının en yaygın izlerinden birini belirledi. Araştırmacılar, bu genetik adaptasyonun sapiens ata popülasyonlarının soğuğa uyum sağlamasına yardımcı olduğunu keşfetti. Çinko düzenlemesinde yer alan ve hücresel metabolizmada rol oynayan varyant, modern insanlarda depresyon veya şizofreni gibi psikiyatrik bozukluklara da yatkınlık oluşturmuş olabilir.

Çinko düzenlemesindeki genetik çeşitlilik evrimsel bir avantaj anlamına gelebilir

Adaptasyonun insan popülasyonlarındaki mevcut genetik çeşitliliği nasıl şekillendirdiği, evrimsel genetiğin büyük ilgi duyduğu bir konu.

Bu sorudan yola çıkan Elena Bosch’un ekibi, genomumuzun bir bölgesinde, mevcut insan popülasyonları arasında, Denisovalılar olarak bilinen soyu tükenmiş bir ata popülasyonunun genomuna büyük benzerlik gösteren bir adaptasyon varyantı tespit ettiler.

Araştırmanın ilk yazarlarından Ana Roca-Umbert, “Genomik analiz yoluyla, gözlemlenen genetik varyantın geçmişte arkaik insanlarla, muhtemelen Denisovalılarla çiftleşmemizden kaynaklandığını belirledik.” diyor. Araştırmacılar, Neandertallerde bu mutasyon bulunmadığı için Neandertal genetik mirasını seçeneklerden eledi.

Çalışmanın ilk yazarlarından Jorge Garcia-Calleja, “Görünüşe göre değişim faydalı oldu ve insanlar için seçici bir avantaj olduğu kanıtlandı. Sonuç olarak, SLC30A9 genindeki bu varyasyon seçildi ve mevcut popülasyonlara ulaştı.” diyor.

Bosch’un yönettiği Evrimsel Popülasyon Genetiği Laboratuvarı, Denisova kökenli bu genetik varyasyonun hücresel düzeyde ne gibi değişikliklere yol açtığını bulmak istiyordu. Çalışmanın eş lideri Elena Bosch, “Bu mutasyonun çinkonun hücre içinde taşınmasında kesinlikle etkileri olduğunu keşfettik ve Vicente’nin ekibiyle temasa geçtik.” diyor.

Çinko düzenlemesi: soğuğa uyum sağlamanın anahtarı

Rubén Vicente, “Elena benimle iletişime geçti çünkü ekibi, çinko taşıyıcıdaki bir amino asitte bir değişiklik gözlemlemişti; bu, günümüz Afrika ve Asya popülasyonları arasında çok farklıydı. Oradan kendimize sorular sormaya ve yanıtlar aramaya başladık.” diyor. Vicente’nin ekibi, Moleküler Fizyoloji Laboratuvarı’nın Bağışıklık Sistemi Biyofiziği grubunda, hücre içi çinkonun hareketini incelemenin teknik zorluğunu üstlendi.

İnsan sağlığı için önemli bir eser element olan çinko, hem hücre dışından hücre içine, hem de farklı hücre bölmeleri arasında bilgi aktaran önemli bir taşıyıcıdır. Çinko eksikliği büyümeye, nörolojik ve bağışıklık bozukluklarına neden olur, ancak çinko akışını takip edecek moleküler araçların bulunmaması nedeniyle düzenlenmesi hala yeterince araştırılmadı.

Vicente’nin laboratuvarı, gözlemlenen varyantın hücre içinde yeni bir çinko dengesine neden olduğunu ve metabolizmada bir değişikliği teşvik ettiğini belirledi. Bu varyasyon, hücrelerin endoplazmik retikulumunu ve mitokondrisini değiştirerek, düşmanca bir iklimle başa çıkmak için olası bir metabolik avantaja neden olur. Vicente, “Gözlemlenen fenotip, bizi soğuğa olası bir adaptasyonu düşünmeye yönlendiriyor.” diyor.

Denisovalı genetik mirası, Avrupa ve Asya’daki popülasyonların ruhsal sağlığını etkileyebilir

Çinko taşınması, sinir sisteminin uyarılabilirliğine katkıda bulunur ve insanların zihinsel dengesi ve sağlığında rol oynar.

Ekip, vücudun tüm dokularında ifade edilen bu çinko taşıyıcıda bulunan varyantın, bazı psikiyatrik hastalıklara daha fazla yatkınlıkla ilişkili olduğuna dikkat çekiyor. Bunlar arasında anoreksiya nervoza, hiperaktivite bozukluğu, otizm spektrum bozukluğu, bipolar bozukluk, depresyon, obsesif kompulsif bozukluk ve şizofreni yer alıyor.

“Gelecekte, bu çalışmanın hayvan modellerine genişletilmesi, zihinsel hastalıklara yatkınlığa ışık tutabilir.” diye belirtiyor Vicente.

Genetik varyant Afrika dışında küresel bir iz bıraktı

Her ne kadar bu varyant Asya’da Denisovalılar ile sapiensler arasındaki melezlemenin bir sonucu olarak ortaya çıkmış olsa da, aynı zamanda Avrupalı ​​ve yerli Amerikalı popülasyonlara da yayıldı. Aslında, gezegenin her yerindeki popülasyonlarda bulunuyor, ancak Afrika popülasyonlarında çok daha az sıklıkta görülüyor.

Ekip, bu Denisovalı genetik adaptasyonunun, muhtemelen bugüne kadar keşfedilen en geniş coğrafi kapsama sahip olan olduğuna dikkat çekiyor.

Ekip, bugüne kadar keşfedilen en geniş coğrafi kapsamın muhtemelen Denisovan genetik adaptasyonu olduğuna dikkat çekiyor. Bosch, “Örneğin, Denisovalılardan miras alınan EPAS1 genindeki bir varyant, yüksek rakımlarda yaşama uyum sağlamaya katkı sağlıyor, ancak yalnızca Tibetlilerde bulunuyor. Fakat bizim durumumuzda etki Afrika dışındaki tüm nüfuslara yayılıyor.” diye belirtiyor.

Universitat Pompeu Fabra – Barcelona. 30 Ekim 2023.

Makale: Roca-Umbert, A., Garcia-Calleja, J., Vogel-González, M., Fierro-Villegas, A., Ill-Raga, G., Herrera-Fernández, V., … & Bosch, E. (2023).

 

Bu yazı hakkında yorum bulunamamıştır. İlk yorumu siz ekleyebilirsiniz >