Darwin'in doğumunun 200. yılı

13/3/2009
Tübitak üç maymunu oynamış :)
Zaten bilim de bunu söylüyor. Söylüyor ama bilimsel bir kurumdan beklenen de bu konunun altını bilimsel yollardan çizmek yoksa üç maymunu oynamak olmamalı...

Sizde Laktaz var mı?

23/4/2007
sizde Laktaz var mı?
(Berkeley üniversitesinin evrim sitesinden çevrilmiştir. Yazıya ve daha fazla bilgiye aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz
http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/news/070401_lactose)

Amerika ve pek çok diğer ülkede "süt" tüketiliyor, ancak bazıları bundan zevk alamıyor.
Yaklaşık olarak Amerikalı'ların %10'u, Afrika'daki tutsi kabilesinin %10'u, İspanyol ve Fransız'ların %50'si ve Çinli'lerin %99'u için büyük bir bardak soğuk süt, mide ağrısı ve diğer hoş olmayan hazım problemleri anlamına geliyor. gerçekte, çoğu erişkin sütteki temel şeker kaynağı olan laktoz'a karşı toleranslı değil ve sindiremiyor. Ancak şimdilerde, atalarımızın durumundan bağımsız olarak, pekçoğumuz mtlu bir şekilde şişeden veya memeden süt içebiliyoruz. Öyle ise bu süre zarfında ne oldu? Neden bebeklerin çoğu sütten zevk alırken, yetişkinlerin büyük kısmı kaçınıyor? Laktoz, moleküler makas gibi hareket eden Laktaz proteini tarafından ikiye bölünmektedir. Süt içebilen bir erişkinin Laktaz üretimin yapan genleri, aynı bebeklerde olduğu gibi , işlevseldir. Laktozu tolore edebilen erişkinlerde bu genler çalışır durumda olduğu için dondruma yemenin zevkini yaşayabilmektedir. Laktoz'a karşı toleranslı olmayan erişkinlerde ise bu genler sütten kesildikten sonra  işlevsiz hale gelmiş adeta kapanmıştır. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, Süt mamüllerini seven Avrupalı'ların taş devrindeki atalarının sütü hiç hazmedemiyor olabilecekleri sonucunu işaret etmektedir. Peki nasıl oldu da, süte bulanmış bıyıklardan şikayetçi duruma geldiler? Yanıt evrimsel bir öyküdür ve bizi Alplerin süt sağan bayanlarından alıp Afrika'nın Maasai sığır çobanlarına kadar götürmektedir.



Dünyada laktoza karşı toleransın yayınlığı ve süt ürünlerine olan bağımlılık farklılıklar göstermektedir.


Evrim Nerede?
Laktaz genini sürekli açık tutan mutasyon modern Avrupalılar arasında sıklıkla rastlanmakla birlikte ataları için bu geçerli değildir. Mart 2007'de Alman ve İngiliz araştırmacılarının yer aldığı bir çalışma grubu 7000 yıllık insan fosillerinin DNA'ları üzerinde yaptıkları bir araştırmada, sözkonusu mutasyona rastlamadıklarını anons etmişlerdir. Araştırmacılar Neolitik döneme ait 8 fosil ve Mesolitik döneme ait bir fosilin DNA'larını elde edebilmiş ve bu dokuz fosilde de sözü edilen mutasyona rastlamamışlardır. Sonuçlar, MÖ 5000 yıllarında Avrupalı erişkinlerin sütü sindiremediklerini ve süt sindiriminin bu dönemlerden daha sonra ortaya çıktığını göstermektedir.

Günümüzde, sütü hazmedebilmek, bir yetişin için açık bir avantaj iken, bu durumun geçmişte geçerli olmadığı ortaya çıkmaktadır. Laktoz toleransı, evcilleştirilmiş hayvanlardan süt elde edilebildiği ortamlarda bir avantajdır.İnsan genetiği, evicl hayvan genetiği ve arkolaojik buluntulardan elde edilen kanıtlar, Ortadoğu ve Kuzey Afrikalı toplumların, süt veren hayvanları 7500 ila 9000 yıl önce evcilleştirdiklerini, ve nu hayvanların daha sonra Avrupa'ya getrildiklerine işaret etmektedir. Bu ineklerle birlikte yaşanılan çevrede, sütü direkt olarak içebilmek (indirgenmiş laktoza sahip peynir halie getirme işleminden geçirmeden) ek besin kaynağı olması ve kuraklık döneminde su ihtiyacını giderebilmesi açısından açık bir avantajdır. Laktoz toleransı mutasyonu (diğer tüm mutasyonlar gibi) rasgele bir şekilde ortaya çıkmakla birlikte, bu toplumlarda ayırdedici bi avantaj sağlamaktadır. Doğal seçilim süreci, süt ürünlerine bağlı Avrupa toplumlarında laktoz toleranslı mutaysona açık bir avantaj sağlamıştır. Binlerce yıl sonra, bu mutasyonun başarısının etkilerinin dolaylı kanıtlarını Avrupa mutvağında görmekteyiz: Ağız sulandırıcı Fransız peynirleri, İsveç sütlü çikolatası, ve İtalyan kremsi dondurmaları.

İlginçtir ki, değişik kıtalarda yaşasalar da, süt ürünleri üretimine geçen toplumlarda benzer gelişmeler veya benzer evrimsel rotaları izlemişlerdir. Son zamanlarda ele geçen kanıtlar büyük baş hayvanların evcilleştirilmesi Afrika dahil, dünyanın pek çok yerinde birbirlerinden bağımsız olarak başlamıştır. Afrikalı toplumlar sığır çobanlığına başladıklarında, laktoz toleransı bir avantaj haline dönüşmüştür. Böylece, Afrika dahil, laktoz toleransı mutasyonunun yayılması için gerekli ortam sağlanmış oldu. Ocak 2007'de, genetikçi Sarah Tishkoff tarafından liderlik yapılan bir araştırma takımı, Afrikalı'lardaki laktos toleransının genetik köklerini bulduklarını ilan etmişlerdir. Avrupa'da olduğu gibi, bu kıtada, mutasyonlar (bu durum için, muhtemelen 3 farklı yerde) rastgele başlamıştır. Bu değişiklik laktaz geninin açık kalmasına neden olmuştur. Aynı Avrupa'da olduğu gibi, bu mutasyonlar doğal seçilim süreci tarafından desteklenmiş ve süt ürünü ile beslenen toplumlarda hızla yayılmıştır.

Maasai savaşçısı DNA örneği için kan bağışlarken.

Bu buluş pek çok soruya yanıt verirken, yeni bilinmeyenleri de gün ışığına çıkarıyor. Tishkoff'un takımı Hazda (Tanzanya'da avcı toplayıcı topluluk) populasyonunun yaklaşık %50 oranında laktoz toleransına sahip olduğunu ortaya çıkardı ki bu oran daha çok süt ürünleriyle beslenen toplumlarda görülür. Oysa, bilindiği kadarıyla, Hadzalar şimdiye kadar hayvancılıkla uğraşmamış veya beslenmeleri süt ürünlerine bağlı değildir. Öyleyse Hadza'larda bulunan laktoz toleransı nasıl açıklanabilir? Çok çok öncleri sığır çobanlığı yapan bir nesilden mi geliyorlar? Köy temel alışkanlıklarını değiştirdi mi? Veya laktoz toleransı, süt içebilmenin ötesinde, şimdiye kadar bilinmeyen başka avantajlar mı içeriyor?

Bu tür yan soruların yanıtları ne olursa olsun, laktoz toleransının kökleri ile ilgili araştırmalar, insan verimi tarihinin bazı etkileyici özelliklerini gün ışığına çıkarmıştır. Belki de en ilgi çekici olan, Afrikalı ve Avrupalı toplumların, yakınsak bir evrim geçirmeleridir. Birbirinden farklı toplumlar, büyükbaş hayvan evcilleştirmesine bağlı olarak, aynı kültürsel gelişimi yaşadıklarında benzer evrimsel süreçlerden geçmektedirler. Derimizin rengi veya coğrafyasından bağımsız olarak- taş çağının Avrupalıları, Isveç süt sağıcıları, Maasai savaşçıları veya modern avcı toplayıcıları- hangi topluluğu araştırısak araştıralım,  evrimin oyununu her toplum için aynı kurallarla oynadığı sonucuna varıyoruz.

Nasıl bilebiliyoruz?

Sarah Tishkoff'un ekibi Afrikadaki laktoz toleransı mutasyonunu nasıl ortaya çıkardı ve bunun bir avantaj olduğunu nasıl gösterdi. Ekip, mutasyonları tanımlamak için Afrikalı katılımcılardan DNA örneği toplayıp aynı katılımcılara laktoz toleransı testi yaptı. Laktoz toleransına sahip kişilerde her zaman bulunan ama bu toleransa sahip olmayanlarda rastlanmayan mutasyonları araştırdılar. Ulaştıkları aday mutasyonların gerçekten laktoz toleransına sahip olup olnadığını ikinci kere kontrol etmek için,  bu mutasyonların laktaz genini işlevsel tuttuklarını göstermeye yardımcı olacak Petri-dish tipi deneyler yaptılar.

Mutasyonun avantajlı olduğunu göstermek için ekip, genetikçilerin "selective sweep" (Seçici yayılma)  - avantajlı mutasyon hızlı bir şekilde bireylere yayılırken, DNA diziliminde kendisine yakın ve avantaj teşkil etmeyen genlerin de yayılması süreci - adlandırdıkları durumun varlığını araştırdı.  Selective sweep'in nasıl çalıştığını anlamak için varsayımsal bir örneği inceleyelim. 4. Kromozomda avantajlı yeni bir mutasyonun olduğunu kabul edelim. Bu mutasyonun hemen yakınında kalın kaşların olmasını sağlayan bir gen ve siyah şaçların olmasını sağlayan başka bir gen olsun. Genetik terminolojide mutasyon ve bu genlere linked-bağımlı denir. Bu yeni mutasyon o kadar avantajlıdır ki, pek çok yeni nesil vermiştir ve bu yeni nesilin büyük bir kısmında mutasyona bağlı genler de mevcuttur.  Doğal seçilim  bu mutasyonun populasyon içinde yayılmasına sebep olurken, diğer ilişkili genlerin de yayılmasına neden olur. Bu normalde avantaj sağlamayan ama mutasyon ile bağımlı genler, otostopçu gibi mutasyon ayıldıkça bir bireyden diğerine yayılırlar ve böylece, populasyonun büyük bir kısmı - bu genler avantaj teşkil etmeseler bile- kalın kaşlara ve siyah saçlara sahip olurlar. Elbette, zaman içinde mutasyon ile yakın genler arasındaki bağlantı kopma eğiliminde olacaktır ama mutasyonun yayılma hızı çok fazla olursa, bu bağlantı kopmaya pek fırsat bulamayacaktır. Ne kadar hızlı yayılma olursa, bağlantının kopma olasılığı o kadar az, ne kadar yavaş yayılma olursa, bağlantının kopma olasılığı o kadar fazla olur.



Tishkoff'un ekibi ellerindeki DNA örneklerindeki laktoz toleransı mutasyonun yakınlarındaki genleri izleyerek bu genlerin avantaj sağlayan mutasyon ile ne kadar hızlı yayıldığını incelemişlerdir. Şaşırtıcı olarak, kromozomun oldukça büyük bir bölümünün bu ayrılma sürecinden etkilenmediğini görmüşlerdir. Bu çalışmalar ışığında, Tishkoff'un ekibi, Afrikada en başarılı laktoz toleransı mutasyonlarının son 7000 yıl içinde gerçekleştiğini ve süt tüketen topluluklarda hızla yayıldığını tahmin etmektedir.


Evrimsel kanıt tanık sandalyesinde

14/2/2007

(Yazı, Berkeley Üniversitesinin Evrim ile ilgili sitesinden alınmıştır. Yazının aslını  http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/news/070101_libya adresinde bulabilirsiniz)



Masum olduklarına dair çok güçlü kanıtlar olmasına rağmen altı tıp çalışanı Libya mahkemeleri tarafından ölüm cezasına çarptırıldı. Bir Filistinli doktor ve beş bulgar hemşirenin işlediği iddia edilen suç ise gerçekten korkunç. Al-Fateh hastanesinde HIV virüsü salgınından sonra, Libya hükümeti sanıkları 426 çocuğa HIV virüsü bulaşmış kanı bilerek vermekle suçladı. HIV virüsü şimdiden 50 çocuğun ölümüne yol açtı. Kurbanların ve sanıkların aileleri kızgın ve çekişme gittikçe artıyor. İlk duruşma yapıldı ve daha pek çok duruşma yapılması bekleniyor. Peki ya bilim? Bilim kanıtlar hakkında ne diyor?

 

 

   

 

HIV virüsünün bilgisayar modeli

 

 

Evrim nerede?

Pek çok bağımsız kaynak sanık doktor ve hemşirelerin suçsuz olduğunu ileri sürüyor. Salgının geçmişi, çocukların birden fazla hepatit virüsü ile enfekte olması (kullanılmış iğnelerin tekrar tekrar kullanılması) ve diğer güvenli olmayan tıbbi uygulamalar gerçek suçlunun hastane olduğunu göstermektedir. Diğer bir nokta da, bir çocuğa, sanıklar tutuklandıktan sonra, HIV virüsünün bulaşmış olmasıdır. Şimdi ise, sanıkları temize çıkaran daha fazla kanıt gün ışığına çıkmaktadır- ve bu kanıtlar da evrim ile ilgilidir.

 

Hiv virusleri de, tıpkı bakteriler, meyve sinekleri, çiçekli bitkiler, insanlar, ve diğer anlılar gibi evrim geçirmektedir. bununla birlikte, bu değişik türdeki organizmaların evrimsel değişim gösterdikleri zaman çizelgesi de farklıdır. Yüksek mutasyon oranları ve kısa nesil süreleri nedeniyle, HIV virüsleri örneğin meyve sineklerinden çok daha hızlı bir şekilde evrim geçirmektedir. Bir meyve sineği, yerleştikleri beş ayrı tropikal adada beş ayrı türe yüzbinlerce yıl içinde ayrılırken, beş ayrı insan üzerindeki HIV virüsleri beş ayrı gelişim çizgisine bir yılda ulaşabilir.

 

 

Ayrı adalara yerleşip farklı türlere evrimleşen meyve sinekleri gibi, ayrı insanlara yerleşen HIV virüsleri de farklı evrim aşamaları geçirirler.

 

Eğer süreci izlemekte binlerce yıl veya birkaç ay gecikirsek, evrimsel çeşitlenmeyi gözlemleme şansını elde edemeyiz. Ancak, arkalarında bıraktıkları genetik ipuçlarından geçmişte neler olduğunu anlayabiliriz. Zaman içinde tüm torunlar, ve özellikle de virüsler, kimi yararlı, kimi biraz zararlı, kimi de etkisiz mutasyonlar geçirmektedir. Etkileri ne olursa olsun, tüm bu mutasyonlar, torunların geçmişini kayıt altına almakta, genomun işaretlenmiş yol haritasını göstermekte, ve torunların evrimsel geçmişinin değişik noktalarını göstermektedir. Bu yol haritası HIV virüsü örneğinde, virüsün nereden geldiğini, ne kadar yaşlı olduğunu ve potansiyel olarak, kurbanın vücuduna ilk nereden bulaştığını gösterebilir.

 

Bu ay, ölüm cezası istenen davanın bitiminden önce, biyologlar Libyalı çocukları etkileyen HIV virüsünün evrimsel geçmişini incelemelerinin sonucunu yayınladılar. Biyologlar, Libyalı çocuklara bulaşan hiv virüsünün DNA yapısını ortaya çıkarıp bunu diğer pekçok HIV virüsü ile karşılaştırdılar ve bu dizilerden mutasyonları tespit ederek virüsün evrim ağacını yeniden oluşturdular. Ağaç, çocuklara bulaşan virüslerin birbirine yakın - hastaneye bulaşan tek bir HIV virüsünün pek çok hastaya geçerek yaygınlaşmasıyla ortaya çıkmış olduğu düşünülen- tek bir aileden geldiğini göstermiştir.

 

Ayrıca biyologlar, virüslerdeki genetik değişimin miktarına bakarak farklı virüs nesillerinin ne zaman birbirlerinden türediğini - tıp çalışanlarının bunu başlatmış olamayacaklarını ikna edecek şekilde gösteren bir kesinlikte- örtaya çıkarmışlardır. Tıp elemanları, hastaneye Mart 1998'de gelmişlerdir. Eğer, bu çalışanlar hastanede işe başladıktan sonra virüsü çocuklara bilerek vermiş olsalardı, çocuklardaki virüs Mart 1998 tarihinden itibaren değişmeye balşamış olmaları gerekirdi (Senaryo 1). Oysa, biyologlar, çocuklardan aldıklaı virüs orneklerinin alile ağacını ortaya çıkardıklarında, ulaştıkları sonuç bu değildi. Aşağıda, ikinci senaryoda gösterilen sonucu bulmuşlardır. Çocuklara bulaşan virüs, tip elemanlarının oraya ulaşmasından daha onceki bir tarihte değişmeye başlamışlardı.

 

 

 

 

Virüslerin soyoluşu (filogenez), sadece çalışanların masum olduğunu değil, aynı zamanda virüsün nereden geldiğini de göstermiştir. Soyoluş analizleri virüsün batı Afrika'da sıkça bulunan bir virüs ailesinden geldiğini göstermiştir. Pek çok batı Afrikalı, Libya'ya iş bulmak için gelmektedir. Olası ki, virüs hastanede tedavi olmuş enfekte bir çalışan veya onun çocuğu tarafından, hastaneye kaza eseri bulaştırılmış ve enfeksiyon buradan yayılmıştır.

 

Böylece, HIV salgınının evrimsel geçmişi, diğer kanıtlarla irlikte (örneğin, hastanedeki tıbbi işlemlerin yapılış şekli), suçlanan doktor ve hemşirelerin masum olduklarını göstermiştir. Batı Afrikalı göçmenlerden gelen virüs, suçlanan sanıkların hastaneye gelişinde çok önce değişim geçirmeye başlamış ve hastaneye yayılmıştır. Bu kanıtlara rağmen, sanıklar ölüm cezasına çarptırılmıştır. Avukatlar temyize başvurmuş olup politik baskıların kanıtların yargıçlar tarafından tekrar değerlendirilmesine yol açacağı umulmaktadır.

 



Moleküler Saat

 

Biyologlar virüsün çocuklara ilk hangi tarihte bulaştığını nasıl buldu? DNA'nın belirli bazı parçalarında, mutasyon güvenilir aralıklarla (örneğin yılda bir) ortaya çıkmaktadır ve bu da mutasyonları zaman göstergesi olarak kullanma olanğı vermektedir. DNA da ne kadar fazla mutasyon varsa o ortak atasından o kadar önce ayrıldığını ortaya koymaktadır.



Güncelleme, Ağustos 2007


Bu ay, 8 yıllık hapis hayatında, tekrar tekrar yapılan yargılamalardan ve uluslararası baskılardan sonra altı sağlık emekçisi nihayet salıverilip evlerine dönmelerine izin verildi. Ancak, salıverilmelerinin nedeni defalarca sağlık çalışanlarının suçsuz olduğunu gösteren bilimsel kanıtları gözardı eden Libya hukuk sistemi değil,  vardığı bir sonuç değil, politik manevralar ve parasal teşviklerdir. Yardım, ticari ilişkiler, borç silme ve virüsün bulaştığı çocukların ailesine ödenen tazminatlar neticesinde, Libya'nın en yüksek mahkemesi sağlık görevlilerini ömür boyu hapis cezasına çarptırmış ve cezalarını çekmek üzere ülkeleri olan Bulgaristan'a gönderilmesine karar vermişti. Ülkelerine döndüklerinde cumhurbaşkanları tarafından salıverilmiştir.



Time dergisi kapak yazısı (Nasıl İnsan Olduk)

8/10/2006

 

Yazının İngilizce orjinal metni ve Türkçe çevirisi

« Önceki ::

Blogcu ile yapıldı