Hızlı Evrimin Kurallarını Açığa Çıkaran Genetik Saha Taraması

HHMI araştırmacısı Harmit Malik, genetik çatışmaları—farklı varlıkların bir başkasının aleyhine kendi başarılarını maksimize etmeye çalıştığı yarışmaları—yöneten evrim kurallarını ortaya çıkarıyor. Credit: Robert Hood

Malik Lab, rekabet üzerinde yükseliyor. Ancak HHMI araştırmacısı Harmit Malik ve Fred Hutchinson Cancer Center’daki ekibi için çatışan şey insanlar değil, genomlardır. Laboratuvar, hızlı evrimi—bir türde binlerce yıl yerine birkaç nesil içinde gerçekleşen genetik değişiklikleri—çalışıyor. Bu hızlı değişiklikler çoğu zaman genetik çatışmalarla besleniyor—farklı varlıkların bir başkasının aleyhine kendi başarılarını maksimize etmeye çalıştığı yarışmalar.

“Bu kurallar bize evrimde geriye bakıp bu silahlanma yarışlarının nasıl işlediğini anlamakla kalmıyor, aynı zamanda bize ileriye bakıp yeni stratejiler üretme imkanı da veriyor,” diyor Malik.

Bir virüs termometresinin keşfi

Laboratuvarın çalıştığı yarışmalardan biri, Sindbis ve chikungunya gibi sivrisinekler aracılığıyla bulaşan alphavirüslerle onları enfekte eden konakçılar arasındaki çatışma. Bu virüsler, bu konakçıların farklı vücut sıcaklıkları ve bağışıklık sistemlerine rağmen hem böcekleri hem de insanları enfekte etmede başarılıdır.

Bhattacharya adlı bir doktora sonrası araştırmacıyı da içeren ekip, bu çok yönlülüğü mümkün kılan dikkatlice ayarlanmış bir sistemin farkına vardı. Virüsün genomundaki özel bir durdurma kodonu, hücreye protein üretimini durdurma sinyali vererek bir “kinetik Goldilocks” oluşturma imkanı veriyor: Virüsün hayatta kalmak için tam yeterli miktarda kritik bir polyprotein üretmesini ama virüsün uygunluğunu düşürecek diğer süreçleri yavaşlatacak kadar fazla üretmemesini sağlıyor.

İnsanlarda, vücut sıcaklıkları daha sıcak ve çoğalma hızlı olduğunda virüs, bu dengeleme hamleini mümkün kılan bu kodon—opal kodon—güveniyor. Sivrisineklerde ise sıcaklıklar daha soğuk ve çoğalma yavaşladığı için bu dengeleme hamleini gerekli kılmıyor ve virüs bu özel durdurma kodonuna ihtiyaç duymuyor.

Bağışıklık sisteminden gizlenme

Bu içgörüleri ekipi başka bir soruya yönlendirdi: Neden opal kodon, özel özelliklerinin gerekmediği halde yalnızca sivrisinekleri enfekte eden alphavirüslerde hâlâ bulunuyor?

Bhattacharya tarafından yönlendirilen, ayrıca yeni bir araştırmada ekip, hem insanlarda hem de böceklerde opal kodonun virüse, konakçının bağışıklık sistemince görülmeden çoğalabileceği bir bölme oluşturmasını sağladığını buldu. Opal kodon kaybedilirse, virüs çoğalması daha görünür hale gelir ve konakçının bağışıklığına karşı daha hassaslaşır.

“Bu, kendinizi bağışıklıktan gizlemenin en basit ve en zarif yollarından biri ve her şeyden önce alphavirüslerde evrensel olarak muhafaza edilmesinin ne kadar önemli olduğunu pekiştiren bir durum,” diyor Malik.

Şimdi ekip, bu virüslerin farklı konakçılarda başarılı olmasını sağlayan diğer yerleşik stratejileri—anlaşılması gereken, bir konakçıda hızla uygunluğu artırma ama diğerinde aleyhine yapma yeteneği de dahil—anlaşmaya çalışıyor.

“Bunu nasıl yaptıklarını belirleyen kuralları öğrenmek, bize bu genomların yaşayabileceği muazzam uyumlanma olanaklarına ışık tutuyor. Bu önemli çünkü yeni antiviraller üretmeye yönelik her türlü girişim bunu hesaba katmak zorunda,” diyor Malik.

Kritik genlerin evrimi

Tersine görünse de, organizmaların hayatta kalmak, büyümek ve üremek için ihtiyaç duyduğu kritik genler, çoğu zaman en hızlı evrenler arasında yer alıyor. Malik Lab, bu değişiklikleri ve neden olduklarını ortaya çıkarıyor.

Science Advances’ta yayımlanan ve yüksek lisans öğrencisi Jeremy Hollis tarafından yönlendirilen araştırmalar, kromozomların hücre bölünmesi sırasında ayrıldığı sentromer—hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrıldığı site—işaretleyen bir chaperon protein olan HJURP’yi inceliyor.

Önemine rağmen bilim insanları, HJURP’yi birçok hayatta bulamadı. Malik Lab, uzak benzerlik tespiti, AlphaFold tabanlı yapısal modelleme ve fonksiyonel genetik teknikleri kullanarak çoğu hayatta HJURP olduğunu gösterdi. Protein o kadar hızlı evriliyor ki—muhtemelen diğer hızlı evrilen sentromer bileşenleriyle yarışmayı sürdürmek için—geleneksel araçlar onu tespit edemedi.

Ayrı bir araştırma da Science Advancesdinde yayımlandı ve eski postdoktor Ching-Ho Chang’ın liderliğini yaptığı çalışma, meyve sineği sperminde DNA’yı paketleyen bir protamin olan Mst77F’yi inceledi. Erkek kısırlığının önemi açısından kritik olan protaminler, hayvanlarda en hızlı evrimleşen genler arasında gelir ve bilim insanları bunun nedenini çözemiyordu. Malik Laboratuvarı, Mst77F’nin, X kromozomu taşıyan spermi öldüren ve yavruları oğullara doğru eğen bir genetik hileşme biçimini baskılayarak hızlı evrimleştiğini buldu.

Ching-Ho Chang et al., Rapid protamine evolution suppresses meiotic drive in Drosophila, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb5514

Jeremy A. Hollis et al., Remote homology and functional genetics unmask deeply preserved Scm3/HJURP orthologs in metazoans, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeg5356

Dergi bilgisi:
Science Advances

hominoidler
Conak Patojen Etkileşimleri
İmmün Kaçış
Evrim, Moleküler
Conak Uyumlanması

By:

Howard Hughes Medical Institute

Bu hikayenin ardındaki isimler:

BSc Life Sciences & Ecology. Microbiology lab background with pharmaceutical news experience in oil, gas, and renewable industries.

Full profile →

Bachelor’s in mathematical biology, Master’s in creative writing. Well-traveled with unique perspectives on science and language.

Full profile →

Alıntı

:

Surveying the genetic battlefield to uncover the rules of rapid evolution (2026, October 23)

retrieved 24 October 2026

from https://phys.org/news/2026-10-surveying-genetic-battlefield-uncover-rapid.html

Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan adil kullanım dışında, içerik yazılı izin olmadan çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.