Bilim Adamları Yeni Bir Moleküler Evrim Teorisi Geliştiriyor
Colorado Üniversitesi Anschutz Tıp Fakültesi ve Londra Üniversitesi Koleji araştırmacıları, genlerin nasıl işlediği, evrimsel farklılık oranlarının nasıl öngörülebileceği ve zararlı mutasyonların temel düzeyde nasıl ortaya çıktığı konusunda fikirler sunan yeni bir moleküler evrim teorisi geliştirdiler.
CU Tıp Fakültesi’ndeki biyokimya ve moleküler genetik profesörü olan çalışma ortak yazarı David Pollock, ‘’Moleküller tüm yaşamın temelini oluşturur ve biz moleküllerin neden bu şekilde evrimleştiklerini öğrenmek istedik ” dedi.
University College London’daki enfeksiyon ve bağışıklık profesörü olan Pollock ve yazar Richard Goldstein 23 Ekim 2017 tarihli Nature Ecology and Evolution dergisinde yayınladı. Evrimsel mekaniğin teorisi, gelişen moleküler sistemleri, istatistiksel mekanik araçlarının uygulandığı bir yapıya dönüşür ve böylece protein gelişiminin yeni bir penceresini açar.
“Yaklaşım, entegre sistemler olarak proteinleri anlamaya dayanıyor” diye belirtti Goldstein. “Genellikle, bir proteinin farklı kısımları arasındaki etkileşimleri görmezden geliyoruz, ancak proteinin bir bölümündeki değişikliklerin diğer bölümlerdeki sonraki değişiklikleri etkilediğini biliyoruz. Bu moleküllerin neden bu şekilde evrimleştiklerini anlamak için bu gerçekten önemli. ”
Proteinler, protein yapısı, fonksiyonu ve kararlılığına bağlı olarak mutasyonlar sabitleştiğinde veya ortadan kaldırıldıkça sürekli değişirler. Bu, protein boyunca amino asit etkileşimlerine bağlı olup böylece bir bölgede evrim geçirilmesiyle diğer bölgelerdeki evrimleşme şansını da değiştirmiş olur.
Bilim adamları, proteinlerin biyokimyasal özelliklerine dayanarak gelişim oranlarını öngörebildiklerini keşfettiler.
‘’Bu gerçek bir sürpriz oldu’’ dedi Pollock. “Teorimiz, seçimin gücü ve etkin popülasyon büyüklüğü gibi bilinen popülasyon genetiği etkilerini açıklıyor ancak moleküler evrim oranını öngören son denklemlerden ayrılıyor” dedi.
Araştırmacılar, yıllar boyunca, türler arasındaki evrimsel ilişkilerin incelenmesinde kullanılan standart moleküler evrim modelleriyle ilgili sorunlarla karşılaştılar. Bu, atasal organizmalardaki önemli evrim olaylarının yeniden yapılandırılmasında zorluklara neden oldu.
Bu moleküler yakınsama modellerinin, proteinlerin farklı bölümlerinde sürekli kararsız kısıtlamaların görülmesiyle, evrimsel zaman boyunca düzenli olarak değiştiği bulunmuştur. Goldstein, “Bu, amino asitlerin proteinin geri kalanının gereksinimlerine göre ayarlanacağı şeklindeki genel fikre uyuyor. Ancak bunun nedenini tam olarak anlayamadık ya da süreçte herhangi bir düzenlilik olup olmadığı açıklanamadı” dedi. Fakat sistem bir istatistiksel mekanik çerçevesine yerleştirildiğinde; amino asit çökeltisinin büyüklüğü, evrimsel ayrım oranlarını anlamanın merkezi olarak görülüyordu.
Araştırmacılar, protein gelişiminde seçilme gücünün, belirli bir derecede protein sağlayan bir dizi sayısının, dizilim entropisi ile dengelendiğini söylediler.
Kaynak : phys.org
