İnsanların doğadaki izleri genetik miras bırakıyor

İnsan eDNA’sının kalıntılarda, kişinin soyu izleniyor ve hastalıkları tanımlanıyor

 İnsanların doğadaki izleri genetik miras bırakıyor
TT

İnsanların doğadaki izleri genetik miras bırakıyor

 İnsanların doğadaki izleri genetik miras bırakıyor

Elizabeth Anne Brown

ABD Florida Üniversitesi’nde vahşi yaşam genetikçisi olan Dr. David Duffy, yaptığı bir çalışmada sadece deniz kaplumbağalarındaki hastalıkları izlemenin daha iyi bir yolunu bulmayı amaçlıyordu ancak yoğun bir şekilde insan DNA’sı tespit etti.

Çevresel DNA (eDNA)

Son on yılda, vahşi yaşam araştırmacıları, tüm canlıların geride bıraktığı eser miktardaki genetik materyal olan, çevresel (environmental) DNA’yı veya eDNA’yı ortadan kaldırmak için teknikler geliştirdi. Ekolojistler, güçlü ve ucuz bir araç olan eDNA’nın her yerde olduğunu, havada süzüldüğünü, suda, karda, balda ve hatta çayınızda kaldığını söylüyor. Araştırmacılar bu aracı, istilacı türleri ele geçirmeden önce tespit etmek, savunmasız veya gizli vahşi yaşam popülasyonlarını takip etmek ve hatta neslinin tükendiği düşünülen türleri yeniden keşfetmek için kullanıyor. Bu teknoloji, Kovid ve diğer patojenleri izlemek için atık su gözetim sistemlerinde de kullanılıyor.

DNA

Çalışmaları boyunca eDNA’yı kullanan bilim adamları, araştırdıkları alanlarda çok miktarda insan DNA’sı buldular ve bunu bir tür kirlenme veya verilerini lekeleyen insan genlerinin bir tür tesadüfi varlığı olarak değerlendirdiler.

İnsan izi

Şimdi, birisi kasıtlı olarak insanlara ait eDNA toplasaydı ne olur?

New York Üniversitesi Hukuk Fakültesi’nden ceza hukuku sisteminde yeni teknolojilerin kullanımı konusunda uzman Prof. Dr. Erin Murphy, kolluk kuvvetlerinin yeni eDNA toplama tekniklerine doğru çekildiğini zira, bir şüphelinin olasılığa-dayalı çizimlerini oluşturmak için DNA kullanmak gibi henüz etkinliği kanıtlanmamış araçları kullanmakta hızlı davrandı.

Bu durum, özellikle teknolojik ilerlemelerin daha küçük eDNA örneklerinden daha fazla bilgi toplanmasını sağlaması ile mahremiyetin ve sivil özgürlüklerin korunması açısından ikilemler yaratabilir. Dr. Duffy ve meslektaşları, açık su yolları ve bir binanın içindeki hava gibi çeşitli alanlarda çevreden toplanan insan DNA’sından ne kadar bilgi toplayabileceklerini görmek için hazır ve uygun maliyetli bir teknolojiyi kullandı.

Nature Ecology & Evolution dergisinde 15 Mayıs’ta yayınlanan araştırmalarının sonuçları, bilim adamlarının çevrede kalan insan DNA’sının çok küçük parçalarından tıbbi ve soybilimsel bilgiler elde edebileceğini gösterdi.

Adli tıp etik uzmanları ve hukukçular, Florida Üniversitesi ekibinin bulgularının, kanuni açıdan kapsamlı genetik mahremiyet düzenlemelerinin aciliyetini artırdığını söylüyor. Araştırmacılar için, bu durum ABD’deki bu tür tekniklere yönelik kurallardaki dengesizliği de gözler önüne seriyor. Zira ABD’de kolluk kuvvetlerinin kanıtlanmamış yeni bir teknolojiyi devreye sokması, bilimsel araştırmacıların sistemin çalıştığını doğrulamak için yapılan çalışmalara yönelik onay almasından bile daha kolay oluyor.

Çöp mü genetik hazine mi?

DNA’mızın parçalarının gezegenin her yanında olduğu onlarca yıldır biliniyordu ancak geçmişte bu o kadar da önemli bir şey olarak görülmüyordu. Bilim adamları, çevredeki DNA’nın, bir kan lekesi veya birinin dokunduğu bir nesne gibi farklı örneklerden gelmediği sürece, anlamlı bir şekilde geri kazanılamayacak kadar küçük ve çok bozulmuş halde olduklarına inanıyordu.

Vahşi doğa araştırmacıları yine de çevresel DNA’yı kucakladılar zira yalnızca çok küçük DNA parçaları arıyorlar ve bir numunedeki canlıları tür düzeyinde tanımlayacak barkod olarak adlandırdıkları yapıları tarıyorlar. Ancak Dr. Duffy ve ekibi, Florida deniz kaplumbağalarında hastalıkları gözlemlerken örneklerinde ‘şaşırtıcı’ insan eDNA seviyeleri tespit ettikten sonra, çevredeki insan DNA’sının durumunun daha doğru bir resmini elde etmek ve bunun bir bölgedeki insanlar hakkında ne kadar bilgi verdiğini görmek için çalışmaya başladı.

Araştırmacılar, deneylerinden birinde tekniklerinin kanıtlamak için, St. Augustine, Fla’daki bir dereden soda kutusu büyüklüğünde bir su örneği aldı. Daha sonra genetik materyal, araştırmacıların daha uzun DNA uzantılarını okumasına izin veren bir nanopore sıralayıcı aracılığıyla numuneden beslendi. Kullandıkları yaklaşık 1000 dolara mal olan cihaz, çakmak boyutunda ve flash sürücü gibi bir dizüstü bilgisayara takılarak kullanılıyor.

Ekip, numunelerden tahmin ettiklerinden çok daha fazla okunabilir insan DNA’sı buldu. İnsan genetiği hakkında bilgi genişledikçe, sınırlı örneklerin analizi bile zengin bir bilgiyi ortaya çıkarması bekleniyor. Araştırmacılar dere çevresindeki popülasyonun genetik soyunun küçük bir görüntüsünü oluşturmaya yetecek kadar mitokondriyal DNA elde etti. Ayrıca etnik kimliği genetik soyda zayıf bir faktör olarak görmelerine rağmen, sonuçlar bölge için en son nüfus sayımı grafiğinde verilen etnik kompozisyona pek uymuyordu. Diğer yandan federal kayıp kişiler veri tabanının gereksinimlerini karşılayacak kadar eksiksiz sonuçlara ulaşıldı. Bununla birlikte, daha yüksek diyabet, kalp sorunları veya birkaç göz hastalığı riski taşıdığı gösterilen anahtar mutasyonları da tespit edildi.

Adli analiz

Genetik araştırmalarının etik, yasal ve sosyal sonuçlarını inceleyen bir Harvard araştırmacısı olan Anna Lewis, eDNA’nın biyoetik uzmanları tarafından geniş çapta tartışılmadığını söyledi. Ancak Dr. Duffy ve meslektaşlarının bulgularından sonra ele alınacağını belirtti.

Lewis eDNA’ya odaklanan teknolojinin, belirli türdeki insanların - örneğin, belirli bir atadan kalma geçmişi olan veya belirli tıbbi durumları veya engelleri olan kişilerin- gözetimi için kullanılabileceğini söyledi.

Şarku’l Avsat’ın New York Times’dan aktardığına göre araştırmacılar, bu tür teknolojilerin kullanımlarının sonuçlarının, teknolojiyi kimin ve ne amaçla kullandığına bağlı olduğu konusunda fikir birliği sağlıyor. Birleştirilmiş eDNA örnekleri, halk sağlığı araştırmacılarının bir toplulukta hastalığa neden olan bir mutasyonun görülme sıklığını belirlemesine yardımcı olabilirken, aynı zamanda eDNA örneği etnik azınlıkları bulmak ve onlara eziyet edilmesine de katkıda bulunabilir.

Lewis, “Bu, yetkililere güçlü ve yeni bir araç sağlıyor. Bence endişelenmek için uluslararası düzeyde pek çok neden var” ifadelerini kullandı. Ayrıca Çin gibi ülkelerin halihazırda Tibetliler ve Uygurlar da dahil olmak üzere azınlık popülasyonlarının kapsamlı ve açık genetik takibini yürüttüğünü, eDNA analizi gibi araçların bunu çok daha kolaylaştırabileceğini söyledi.

İnsanın çevresel DNA’sına yönelik araştırmalar da etik bir mayın tarlası haline gelebilir. Ancak bu, bazı durumlarda mümkün hale gelen, bu araştırmaların bireyin kimliğini ne ölçüde belirleyebileceğine dayanıyor.  

Florida Uluslararası Üniversitesi’nden Adli Tıp Biyoloğu ve eski bir suç laboratuvarı DNA analisti olan Prof. Dr. Robert O’Brien, Dr. Duffy’nin halka açık yerlerden elde ettiği türden genetik verilerin, ABD’deki kolluk kuvvetlerinin şu anda bireyleri teşhis etmek için kullandığı yöntemlerle çalışmayacağını ifade etti.

O’Brien, kolluk kuvvetleri DNA analistlerinin bir olay yeri örneğini bir şüphelinin örnekleri ile karşılaştırdıklarında, insan genomuna yayılmış ve FBI’ın Birleşik DNA İndeks Sistemi veya CODIS tarafından izlenen 20 işarete baktıklarını belirtti. Ayrıca bu işaretlerin yalnızca birkaçının aynı kişiden geldiği doğrulanırsa işe yaradığını ancak Duffy’nin incelediği eDNA parçalarının, bir seferde yalnızca bir belirteci tespit edebildiğini söyledi.

Adli tıp araştırmacıları, daha az insanın bulunduğu kapalı alanlarda eDNA’dan bireysel kimlik tanımlamanın zaten mümkün olabileceğini öne sürdü. Bu bağlamda, geçtiğimiz Ekim ayında, Oslo Üniversitesi Hastanesi adli tıp araştırma merkezinden bir ekibin hava örneklerinden insan DNA’sını çıkarmak için yeni bir teknik denediğine ve bir ofis içinde havadaki DNA’dan tam CODIS profilleri oluşturmayı başardığına dikkat çekti.



SpaceX, 6 aylık görev için 4 astronotu uzaya gönderdi

NASA'nın SpaceX Crew-13 mürettebatı üyeleri CSA (Kanada Uzay Ajansı) astronotu Joshua Kutryk, NASA astronotları Luke Delaney'yle Jessica Watkins ve Roskosmos kozmonotu Sergey Teteryatnikov, 1 Ekim'de Florida'daki Cape Canaveral'dan yapılan fırlatma öncesinde (Reuters)
NASA'nın SpaceX Crew-13 mürettebatı üyeleri CSA (Kanada Uzay Ajansı) astronotu Joshua Kutryk, NASA astronotları Luke Delaney'yle Jessica Watkins ve Roskosmos kozmonotu Sergey Teteryatnikov, 1 Ekim'de Florida'daki Cape Canaveral'dan yapılan fırlatma öncesinde (Reuters)
TT

SpaceX, 6 aylık görev için 4 astronotu uzaya gönderdi

NASA'nın SpaceX Crew-13 mürettebatı üyeleri CSA (Kanada Uzay Ajansı) astronotu Joshua Kutryk, NASA astronotları Luke Delaney'yle Jessica Watkins ve Roskosmos kozmonotu Sergey Teteryatnikov, 1 Ekim'de Florida'daki Cape Canaveral'dan yapılan fırlatma öncesinde (Reuters)
NASA'nın SpaceX Crew-13 mürettebatı üyeleri CSA (Kanada Uzay Ajansı) astronotu Joshua Kutryk, NASA astronotları Luke Delaney'yle Jessica Watkins ve Roskosmos kozmonotu Sergey Teteryatnikov, 1 Ekim'de Florida'daki Cape Canaveral'dan yapılan fırlatma öncesinde (Reuters)

4 kişilik mürettebatı Uluslararası Uzay İstasyonu'na (UUİ) götüren SpaceX roketi perşembe günü Cape Canaveral'dan fırlatıldı.

Fırlatmanın aslında geçen ay gerçekleşmesi planlanıyordu ancak bu, SpaceX'in Dragon uzay aracındaki sızıntı nedeniyle ertelenmişti.

Perşembe günü Florida'daki Cape Canaveral Uzay Kuvvetleri Üssü'nün 40 numaralı Uzay Fırlatma Kompleksi'nden havalanan Crew-13 mürettebatı, daha sonra UUİ'ye kenetlendi.

Uzay aracında NASA astronotları Jessica Watkins ve Luke Delaney, Kanada Uzay Ajansı (CSA) astronotu Joshua Kutryk ve Roskosmos kozmonotu Sergey Teteryatnikov vardı.

Kutryk, fırlatma öncesinde "Dünyanın en şanslı insanlarından olduğumuzu düşünüyoruz" dedi. Eşinin gelecek ay doğum yapması beklenen Kanadalı astronot, Dünya yörüngesindeyken baba olacak 4. kişi olacak.

NASA yöneticisi Dana Weigel, "6 ay içinde pek çok hayati değişiklik yaşanabilir" diyerek Kutryk'in yörüngedeyken ailesiyle ilgili gelişmelerden haberdar edileceğini ekledi.

UUİ'deki 6 aylık görevde mürettebat, alçak Dünya yörüngesinin ötesindeki insanlı keşiflere hazırlanmak amacıyla yörüngedeki laboratuvarda yeni araştırmalar yürütecek.

NASA, "Görev boyunca Crew-13 ekibinin, Dünya’daki insanlığa fayda sağlayacağı gibi, gelecekteki Ay ve Mars görevlerinde de kullanılacak araştırma ve teknolojiyi geliştirmek için çeşitli bilimsel deneyler yapması planlanıyor" ifadelerini kullandı.

[Özel sektörle] yapılan bu işbirliği, alçak Dünya yörüngesine ve uzay istasyonuna daha fazla kişinin, daha fazla bilimin ve daha fazla ticari fırsatın erişimini sağlıyor.

Bu, dün 13 saatlik bir süre içinde planlanan üç SpaceX fırlatmasından biriydi. Diğer bir Falcon 9 roketi, Kaliforniya'daki Vandenberg Uzay Kuvvetleri Üssü'nden kalkarken, bir Falcon Heavy roketi ise gece yarısından hemen önce Cape Canaveral'dan fırlatıldı.

Crew-13 görevini taşıyan aracın uzay istasyonuna kenetlenmesi, NASA'nın internet sitesinde canlı yayımlandı.

Independent Türkçe


Kaliforniya'daki inşaat işçileri 40 milyon yıllık hayvan kemikleri keşfetti

Kaliforniya'nın güneyindeki ekipler, bu antik memeliye ait olabilecek kemikleri ortaya çıkardı (Roger Witter/NPS)
Kaliforniya'nın güneyindeki ekipler, bu antik memeliye ait olabilecek kemikleri ortaya çıkardı (Roger Witter/NPS)
TT

Kaliforniya'daki inşaat işçileri 40 milyon yıllık hayvan kemikleri keşfetti

Kaliforniya'nın güneyindeki ekipler, bu antik memeliye ait olabilecek kemikleri ortaya çıkardı (Roger Witter/NPS)
Kaliforniya'nın güneyindeki ekipler, bu antik memeliye ait olabilecek kemikleri ortaya çıkardı (Roger Witter/NPS)

Julia Musto Bilim ve İklim Muhabiri 

Kaliforniya'da bir altyapı projesinde çalışan ekipler bu ay, 40 milyon yıl önce bölgenin eski taşkın ovalarında yaşamış büyük, toynaklı bir memelinin fosilleşmiş kemiklerini ortaya çıkarınca şaşkına döndü.

Oceanside Belediyesi projesinin rutin izleme çalışmaları sırasında bu keşfi yapan paleontolog Dr. Joseph El Adli'ye göre bulgular arasında birkaç kaburga kemiği, bir uyluk kemiği ve "gök gürültüsü canavarı" diye de bilinen bir brontotere ait olabilecek diğer kol-bacak kemikleriyle parçaları bulunuyor.

Belediye çarşamba günü yaptığı açıklamada, yaprak yiyen brontoterlerin boyut açısından fille yarıştığını ve genellikle burunlarında Y şeklinde bir boynuz bulunduğunu belirtti.

Adli'ye göre bir diğer alternatif ise kemiklerin otobur bir amynodonta ait olması: Boynuzsuz, su aygırı şeklindeki bu "bataklık gergedanının" köpek dişlerinin olması gereken yerde fildişleri var.

Her iki Kuzey Amerika türü de "tek toynaklı" memeliler olan Perissodactyla takımına ait. Bir takımda, birbiriyle yakından ilişkili hayvan familyaları yer alıyor.

İşçiler, San Diego ilçesinin kuzeybatısı boyunca uzanan kalın kaya tabakası Santiago Formasyonu'nun yaklaşık 3,5 metre derinliğinde fosilleri keşfetti.

Bu formasyon, dinozorların yok olmasından sonra gelen ve memelilerin büyük boyutlara evrimleştiği Eosen dönemine dayanıyor.

Şehirde daha önce bulunan fosiller de aynı döneme tarihlenmişti.

Belediye basın açıklamasında, "Çevredeki kayaların bilinen yaşı ve bu birimde bulunan organizma türlerine dayanarak paleontologlar, fosillerin 40 ila 45 milyon yaşında olduğunu ve Uintan Kuzey Amerika Kara Memelileri Çağı'na ait olduğunu tahmin ediyor" ifadelerini kullandı.

İşçilerin yaklaşık 3,5 metre derinlikte bulduğu fosiller arasında bir uyluk kemiği ve diğer kol-bacak kemikleri de var (Oceanside Belediyesi/Facebook)
İşçilerin yaklaşık 3,5 metre derinlikte bulduğu fosiller arasında bir uyluk kemiği ve diğer kol-bacak kemikleri de var (Oceanside Belediyesi/Facebook)

Birkaç tonluk çamurtaşının altındaki kemikler bir hafta boyunca açıkta bırakıldıktan sonra alçıdan bir kalıba yerleştirilerek kazı alanı dışındaki ısı kontrollü bir laboratuvara güvenli şekilde nakledildi.

Kemikler, alçı kalıptan çıkarılıp, temizlenip, müze kalitesinde yapıştırıcı ve reçinelerle sertleştirilip önümüzdeki haftalarda incelendikten sonra müzeye gönderilecek.

Belediye, "İçine gömülü olduğu kayadan tamamen çıkarıldıktan sonra kemikler üzerinde yapılacak daha ayrıntılı incelemeler, paleontologların Oceanside'da keşfedilen fosilin kesin kimliğini belirlemesine olanak sağlayacaktır" dedi.

Kemikler, onları çevreleyen alçı kalıptan ve kayadan çıkarıldıktan sonra yapıştırıcılar ve reçine kullanılarak sertleştirilecek (Oceanside Belediyesi/Facebook)
Kemikler, onları çevreleyen alçı kalıptan ve kayadan çıkarıldıktan sonra yapıştırıcılar ve reçine kullanılarak sertleştirilecek (Oceanside Belediyesi/Facebook)

İşçiler ayrıca, bu fosillerin hangi hayvana ait olduğunu kesinleştirmeyi sağlayabilecek kafatası gibi başka kemikler arıyor.

Belediyeye göre birkaç blok hâlâ trafiğe kapalı. Kazı alanının bütünlüğünü korumak amacıyla bulguların yeri paylaşılmıyor.

Brontoter ve amynodontlar daha önce Oregon'daki Hancock Memeli Ocağı da dahil Kuzey Amerika'nın çeşitli yerlerinde bulunmuştu. Bu memelilere ait kafatasları, Kimberly'deki John Day Fosil Yatakları Ulusal Anıtı'nın ziyaretçi merkezinde sergileniyor.

Independent Türkçe,independent.co.uk/news


Tarihte tam maraton koşan ilk robot, yeni nesil teknolojilerin önünü açıyor

Güney Kore'de düzenlenen Sangju Kuru Hurma Maratonu'na katılan RAIBO2 (KAIST)
Güney Kore'de düzenlenen Sangju Kuru Hurma Maratonu'na katılan RAIBO2 (KAIST)
TT

Tarihte tam maraton koşan ilk robot, yeni nesil teknolojilerin önünü açıyor

Güney Kore'de düzenlenen Sangju Kuru Hurma Maratonu'na katılan RAIBO2 (KAIST)
Güney Kore'de düzenlenen Sangju Kuru Hurma Maratonu'na katılan RAIBO2 (KAIST)

Tarihte ilk tam maratonu koşan robotu geliştiren araştırmacılar bulgularını açıkladı.

RAIBO2 adlı robot, Kasım 2024'te Güney Kore'de düzenlenen Sangju Kuru Hurma Maratonu'nun 42 bin 195 km'lik tam parkurunu 4 saat 20 dakikadan biraz daha kısa sürede tamamlamıştı. İlk kez böyle bir robot bu mesafeyi tamamlamış ve bataryasının değiştirilmesine gerek kalmamıştı.

Bilim insanları, dünyada ilk olma özelliği taşıyan bu başarıyı, diğer robotların uzun mesafelerde çalışmasını sağlayabilecek ve teknolojiyi daha işlevsel amaçlar için kullanılabilir hale getirecek faydalı bulgulara dönüştürdüklerini söylüyor.

Araştırmacılar, robotun öneminin sadece maraton koşma yeteneğiyle sınırlı olmadığını belirtiyor. Son zamanlarda makinelerin çeşitli ortamlarda kullanılmasına yönelik artan ilgi, robotların koşu hızlarında ve zorlu koşullarda hareket etme yeteneklerinde çığır açıcı gelişmelere neden oldu. Ancak araştırmacılar, çok fazla güç harcamadan, aşırı ısınmadan, bataryası tükenmeden veya dengesizleşmeden uzun süre çalışabilen bir robot üretmeyi mümkün kılmanın da en az bunun kadar önemli olduğunu söylüyor.

Araştırmacılar, bu soruna daha büyük bataryalar veya daha verimli motorlar gibi tek tek bileşenler üzerinden yaklaşmak yerine, onu "bütünsel robot sistemi sorunu" olarak ele aldı. Dört ayaklı robotlar bacaklarını hareket ettirirken vücutlarının çeşitli kısımlarından enerji kaybettiği için bu tür çetin görevleri üstlenebilecek bir robot geliştirmek, bütün tasarımını optimize etmek anlamına geliyor.

Ekip, tasarımın işe yaradığından emin olmak için maraton boyunca robotla birlikte koştu ve voltaj, sıcaklık ve batarya durumunun yanı sıra diğer verileri de kaydetti. Robot ayrıca resmi bir katılımcı olarak kaydedildi ve yolculuğu boyunca görüntülendi.

Araştırmacılar bu tek robot araştırmasından elde edilen verileri, seri üretime uygun ve endüstriyel ortamlarda kullanılabilecek bir ürüne dönüştürmeyi umuyor. RAIBO2 robotu elle tasarlanıp üretildi ancak onu gerçek bir ürüne dönüştürmek için tasarımın birden fazla robotta güvenle kullanılabilir hale getirilmesi ve zorlu endüstriyel ortamlarda da güvenilirliğinin sağlanması gerekecek.

Robotun geliştirildiği Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (KAIST) Jemin Hwang, "Bu çalışma, dört ayaklı bir robotun ne kadar uzağa koşabileceğini göstermenin ötesine geçiyor" diyor.

Hem yüksek hareket performansı hem de enerji verimliliği elde etmek için robotun tamamının nasıl tasarlanması gerektiğini gerçek maraton verilerini kullanarak gösterdik. Laboratuvarda elde edilen dünya standartlarındaki performansı, endüstriyel ortamlarda herkesin güvenle kullanabileceği ürünlere taşıyacağız.

Çalışma, hakemli dergi Nature'da yayımlanan "A quadruped robot designed to complete a marathon on a single battery charge" (Tek bir batarya şarjıyla maratonu tamamlamak üzere tasarlanmış dört ayaklı robot) başlıklı yeni makalede aktarılıyor.

Independent Türkçe