Kayıp DNA

Karanlık DNA: Doğanın kalbindeki kayıp parça

Mevcut bilgiler evrenin %25’ini “karanlık madde” nin oluşturduğuna işaret ediyor. Karanlık madde elektromanyetik dalgalarla etkileşmediği için doğrudan gözlemlenemiyor, ancak sebep olduğu kütle çekimsel etkiler sayesinde varlığı anlaşılabiliyor. Son araştırmalar “karanlık madde” ile kavramsal açıdan analojik paralellik kurulabilecek biçimde, canlıların genetik yapısında da “karanlık DNA”nın bulunduğunu gösteriyor. Mevcut tanımıyla karanlık DNA, canlılığın devamı için gerekli olduğu halde, bazı canlı türlerinde olağandışı biçimde çok sayıda mutasyona uğradığı için, ortaya çıkan farklılıkların standart metotlarla saptanamadığı DNA bölgelerini ifade ediyor.

Karanlık DNA’nın anlaşılmasının yolu nasıl açıldı?

Araştırmacılar çölde her gün kendi ağırlığının %80’i kadar yaprak yiyip, hiç su içmeden yaşayan, ancak laboratuvar ortamında “normal diyetle” beslendiğinde obezite ve tip 2 diyabet geliştiren bir kum sıçanı türünün (Psammomys obesus) genomunda, aralarında insulin geninin fonksiyonunu düzenleyen Pdx1 geninin de bulunması gereken, 90 genden oluşan büyük bir DNA parçasının eksik olduğunu saptadılar. DNA noksanlığına rağmen, ürünleri olan RNA transkriptleri ve proteinler mevcuttu. RNA transkriptleri Guanin(G) ve Sitozin(C) bazlarından zengindi. Bunlara karşılık gelen G ve C’den zengin DNA dizisi, standart DNA dizileme teknolojisiyle saptanamamıştı. GC bazlarını çöktürerek elde etmeye imkan veren bir tekniğin kullanımıyla kayıp DNA bölgesinin dizilenmesi mümkün oldu. Bunun sonucunda kayıp sanılan DNA bölgesinin aslında sıra dışı miktarda çok sayıda mutasyon içeren bir “mutasyon sıcak bölgesi” olduğu anlaşıldı.

Yalnızca kum sıçanında değil, başka sıçanlarda ve kuşlarda da böyle sıcak mutasyon bölgeleri içeren karanlık DNA ‘nın bulunmasının evrimsel açıdan büyük öneme sahip olduğu düşünülüyor. Araştırmacılar genlerin tek başlarına farklı yerlerde mutasyona uğramalarının daha çok zaman alacağı için evrimin hızlı seyretmesi gereken durumlarda, ilgili fonksiyonlara sahip genlerin bir bölgede toplanıp birlikte mutasyona uğradığını öne sürüyorlar. Özellikle son dönemde insan eliyle hızlanan küresel iklim değişikliğinin de bu sebeple farklı türlerde giderek daha fazla miktarlarda karanlık DNA oluşması sonucuna yol açmış olup olamayacağını da araştırılması gereken bir soru olarak ortaya atıyorlar.

Kaynaklar:

https://www.newscientist.com/article/mg23731680-200-dark-dna-the-missing-matter-at-the-heart-of-nature/

https://theconversation.com/introducing-dark-dna-the-phenomenon-that-could-change-how-we-think-about-evolution-82867

http://bigthink.com/articles/dark-dna-is-changing-the-way-we-see-evolution