Bilim insanları denek fareleriyle yapılar bir araştırmada 530 milyon yıllık bir geni, bu genden gelen iki ayrı geni kullanarak laboratuvarda yeniden oluşturdu. 

Genler kabaca, protein yapımı için gerekli verileri taşıyan DNA parçacıkları olarak tanımlanıyor. Bir gen parçalanarak iki ayrı gen oluşturuyor. Bu genlerden biri önceki ilk genin işlevini sürdürürken, özdeş ikinci gen ise mutasyona uğruyor. Birçok mutasyon veya bozulma gene zarar verirken, az sayıda mutasyonun gerçekten yararı da dokunabiliyor. Mutasyon sonraki kuşaklar aktarılıyor. Araştırmacılar, bir genin 500 milyon yıldır mutasyona uğramış torunlarını kullanarak geriye doğru esas gene ulaştı.


Utah araştırmacılarının yeniden yapılandırdığı ‘Hox’ geni, embriyonun gelişiminde diğer genlerin hareketlerini düzenlemekle görevli. İlk hayvanlar, 500 milyon yıl önce 13 adet Hox geninden oluşuyordu, bunların her biri dörde bölününce ortaya 52 adet gen çıktı. Bölünmeyle ortaya çıkan genlerin bazıları zamanla çoğaldı, bazıları ise yokoldu. Bugün insanlarda ve memelilerde 39 adet Hox geni bulunuyor. Bugün insanlar ve memelilerde orijinal Hox geninin torunları sayılan Hoxa1 ve Hoxb1 genleri var.

HOXA1 VE HOXB1 GENLERİ
Hoxa1, solumayla ilgili önemli bir gen. Fare embriyonunda Hoxa1 geni bozulduğunda fare doğumdan kısa bir süre sonra ölüyor. Hoxb1 ise, sinir hücrelerinin ve yüz ifade kaslarının formasyonundan sorumlu. Hoxb1 geni embriyo farelerde iptal edildiğinde, fare ileri derece yüz felci oluyor ve gözlerini kırpamaz, kaşlarını oynatamaz hale geliyor.

Araştırmacılar Hoxa1 ve Hoxb1 genlerini temel alarak, orijinal Hox1 genini yeniden yarattılar. Orijinal gen olan Hox1, torunları Hoxa1 ve Hoxb1 genlerinin her ikisinin de işlevlerini yerine getirebiliyor. Hox1 geniyle doğan bir fare, hem solunum yapabiliyor hem de yüz kaslarını idare edebiliyor. Bu gen çıkarıldığında da bu iki işlev kayboluyor.

YENİ GEN ORİJİNALİNİN KOPYASI
Yeniden yaratılan gen, aslında orijinal genin torunlarının bir hibridi, ancak 530 milyon yıl önce yokolmuş genin aynısı değil. Ancak orijinal genin bir kopyası ve aynı işlevleri yerine getirebiliyor. Yeniden yapılandırılan Hox1 geninde, yine orijinal genin torunları olan Hoxc1 ve Hoxd1 genleri bulunmuyor, zira bu iki genin, büyük ihtimalle mükerrer oldukları için evrim sürecinde yok olduğu düşünülüyor.

GEN ONARMAK MÜMKÜN OLACAK
Araştırmayı yürüten Utah Üniversitesi uzmanı Mario Capecchi, “Çalışmamız, zamanla değişmiş genlerin geriye doğru evrimleştirilerek önceki genlere gidilebileceğini gösteriyor” diye konuştu. Araştırma ekibinin diğer üyesi Petr Tvrdik, genlerin zaman içinde mükerrer olmaları veya çok düşük önemde işlev yapmaları nedeniyle yok olduğu ve bazılarının ise bölünerek yeni işlevler edindiğini vurguluyor. Yeni genler canlılar için yeni özellikler demek. Araştırma, gen tedavilerinde bozulan bir geni, kendisine akraba bir başka genle birleştirerek onarmanın yolunu açacak.

Kaynak: Araştırma Developmental Cell dergisinde yayımlanmıştır.