Ohio State Üniversitesi, genom boyutunu değiştiren genler üzerine yeni bir araç geliştirdi.
Genom ve Atalara Dönüş
Genom, her canlı organizmanın DNA’sını içerirken, kendine kopyalayıp yapıştırabilen DNA parçaları da barındırır. Bu durum, genomun boyutunu artırabilir. Ancak bunun neden olduğu hala bir sır. Ohio State Üniversitesi’nden bilim insanları, geçmişten günümüze genomu izlemek için yeni bir hesaplama aracı geliştirdi.
Bu araç, transpozonlar olarak bilinen ve genetik bilgilere etki eden bu “atlama genleri”nin eklenme ve silinme dinamiklerini izlemek amacıyla tasarlandı. Çalışmanın baş yazarı Shujun Ou, “Transpozon aktivitesi milyonlarca yıl süresince yoğun bir şekilde gerçekleşiyor. Genomda çok sayıda transpozon eklenmesi ve silinmesi oluyor,” dedi.
Fungal Genomlar Üzerinde İlk Bulgular
İlk bulgular, mantar genomları üzerine yapılan bir vaka çalışmasından elde edildi. Mantarların transpozon eklemeleriyle birlikte silinmelerinin olduğu gözlemlendi. Bu, mantarın daha fazla eklemeyi baskılamak için bir tepki geliştirdiğini gösteriyor.
Ou, “Bu aktivitenin izlerini kullanarak geçmişte ne olduğunu incelemek istiyoruz. Ancak kesin olarak bilemeyeceğimiz için tahminlerde bulunabiliyoruz,” şeklinde konuştu.
Transpozonların Genom Boyutuna Etkisi
Özellikle mısır genomu, transpozon etkisinin en bilinen örneklerinden biridir. Mısır genomunun %85’inin atlama genlerinden oluştuğu bildiriliyor. Çalışmanın ilk yazarı Christopher Benson, “Bu genler büyük bileşenlerdir ve görünür bir etki yaratmayabilirler, fakat varlıklarını sürdürüyorlar,” dedi.
Benson, “Transpozonlar genellikle kopyala-yapıştır şeklinde ekleniyor. Bu durum, genomun boyutunu önemli ölçüde etkiliyor,” diye ekledi.
PrinTE Simülatörü ve Uygulamaları
Ou ve Benson, PrinTE adını verdikleri yeni simülatörü geliştirdi. Önceki bir aracı, TEGenomeSimulator’u geliştirmek için iş birliği yaptılar. Vaka çalışması, myrtle rust olarak bilinen mantar türünün genomunun transpozon eklemeleri nedeniyle 1 milyar baz çifti boyutuna ulaştığını gösteriyor.
Simülatör, evrimin milyonlarca neslini kapsayarak yanlış yöne giden yolları tespit edip durduracak şekilde tasarlandı. Ou, “Simülasyonu başlatmak, karanlıkta yürümek gibidir. Sonucu görebiliyoruz ama geçmişte neler olduğunu bilemiyoruz,” ifadelerini kullandı.
Gelecek Potansiyeli ve Uygulamalar
Yapılan simülasyonlar, transpozon ekleme oranının silinme oranından 4-5 kat daha fazla olduğunu ortaya koydu. Bu durum, aşırı büyük bir genom oluşumuna yol açtı. Benson, “Eklenen transpozonlar, konak tarafından zamanla temizlenebilir,” dedi.
Sonuç olarak, “En etkili yol, başlangıçta herhangi bir enfeksiyon olmamasıdır,” diyen Ou, bu çalışmanın transpozon evrim tarihini anlamada bir standart sunduğunu belirtti. Ayrıca, bu aracın gelecekte türlerin hayatta kalmasını sağlamak için genetik kurtarma uygulamalarında kullanılabileceği düşünülüyor.
