İnsanoğlunun karbonhidrat sevgisi 800 bin yıl öncesine dayanıyormuş

Makarna gibi nişasta içeren gıdaları sindirmeye yarayan genler, 12 bin yıl önce ciddi bir artış göstermiş (Unsplash)
Makarna gibi nişasta içeren gıdaları sindirmeye yarayan genler, 12 bin yıl önce ciddi bir artış göstermiş (Unsplash)
TT

İnsanoğlunun karbonhidrat sevgisi 800 bin yıl öncesine dayanıyormuş

Makarna gibi nişasta içeren gıdaları sindirmeye yarayan genler, 12 bin yıl önce ciddi bir artış göstermiş (Unsplash)
Makarna gibi nişasta içeren gıdaları sindirmeye yarayan genler, 12 bin yıl önce ciddi bir artış göstermiş (Unsplash)

İnsanların karbonhidrat sevgisinin 800 bin yıl önceye dayandığı keşfedildi. Türk bilim insanı, evrimsel antropolog Dr. Ömer Gökçümen'in liderliğindeki araştırma, insanların nişastayı sindirmesini sağlayan genlerin tarihini masaya yatırdı.

Patatesten makarnaya herhangi bir nişastalı yiyecek ağza atıldığı anda, tükürükteki amilaz enzimiyle parçalanmaya başlıyor. 

İnsanların tarih boyunca değişen besin kaynaklarına adapte olmasını sağlayan bu enzimi üreten genlerin kritik önem taşıdığı uzun zamandır biliniyor.

ABD'deki Buffalo Üniversitesi'nden Dr. Gökçümen, "Ne kadar çok amilaz genine sahipseniz, o kadar çok amilaz üretebilir ve o kadar çok nişastayı etkin bir şekilde sindirebilirsiniz" diye açıklıyor.

Bilim insanları bu genin insanlarda ne zaman çoğalmaya başladığını anlamak için AMY1 adlı bu geni inceledi. 

Aralarında 45 bin yıl önceye dayanan örneklerin de yer aldığı 68 eski insan genomunu analiz eden ekip, şaşırtıcı bulgular edindi. 

Saygın hakemli dergi Science'ta dün (17 Ekim) yayımlanan çalışmada, avcı-toplayıcılarda AMY1 geninin ortalama 5 kopyası olduğu sonucuna varıldı. Yani Avrasya'daki ilk insanlar, tarım yaparak buğday gibi bitkileri yetiştirmeye ve nişasta alımını artırmaya başlamadan çok önce çeşit çeşit AMY1 kopyalarına sahipmiş.

Araştırmacılar ayrıca bu genin Neandertaller ve Denisova insanlarında da kopyalandığını kaydetti.

Jackson Genomik Tıp Laboratuvarı'ndan Kwondo Kim, ortak yazarı olduğu çalışmayı şöyle değerlendiriyor:

Bu, AMY1 geninin ilk olarak 800 bin yıldan daha uzun bir süre önce, insanlar Neandertallerden ayrılmadan çok önce ve sanılandan çok daha eski bir zamanda kopyalanmış olabileceğini gösteriyor.

Yeni araştırma ayrıca 12 bin yıl önce başlayan tarımın AMY1 geninin daha fazla çeşitlenmesine yol açtığını gösteriyor.

Önde gelen hakemli dergi Nature'da geçen ay yayımlanan başka bir araştırmada da Avrupa'daki insanların son 12 bin yılda ortalama AMY1 kopya sayısını 4'ten 7'ye çıkardığı saptanmıştı.

İki çalışmada da avcı-toplayıcıların fazladan amilaz genlerine sahip olmasının evrimsel bir avantaj kazandırdığına dair kanıt bulamadı. Ancak bu durumun tarımın ortaya çıkmasıyla değiştiği düşünülüyor.

Bilim insanları hem Avrupa'da hem de Asya'nın bazı bölgelerinde AMY1'in doğal seçilim tarafından tercih edildiğine işaret eden kanıtlar saptadı.

Dr. Gökçümen, "AMY1 kopya sayısı daha yüksek bireyler muhtemelen nişastayı daha verimli bir şekilde sindiriyor ve daha fazla yavruya sahip oluyordu" diyerek ekliyor: 

Nihayetinde soyları, uzun bir evrimsel zaman dilimi boyunca daha düşük kopya sayısına sahip olanlardan daha iyi duruma gelerek AMY1 kopya sayısının çoğalmasına yol açtı.

Bilim insanları bu genin genellikle nişastayı sindirmeye yaradığını düşünüyor. Ancak Dr. Gökçümen, belki de vücuda yiyecek girdiğinin sinyalini veriyor olabileceğini öne sürüyor.

Bu durumda amilaz, daha fazla insülin üretimine ve nişastadaki şekerin daha fazla emilmesine yol açabilir. 

Dr. Gökçümen, bu özelliğin özellikle kıtlık zamanlarında avantaj sağlayacağına değiniyor. "Etrafta çok fazla ekmek varsa, sorun yok" diyen evrimsel antropolog ekliyor: 

Ama eğer zar zor hayatta kalıyorsanız, o zaman bunun bir ölüm kalım meselesi olacağını düşünüyorum.

Diğer yandan Pensilvanya Eyalet Üniversitesi'nden genetik antropoloji uzmanı Dr. George Perry, doğal seçilimde amilaz geninin baskın çıkmasının, başka yerlerden bölgeye giden gruplarla da açıklanabileceğini düşünüyor:

Bu iki makale de beni gerçekten heyecanlandırdı ancak kesin bir kanıt sunduklarını söyleyemem.

Independent Türkçe, Popular Science, New York Times, Science, Nature



Araştırmacılar sinekleri kokain bağımlısı yapmak için genetiklerini değiştirdi

Meyve sinekleri normalde kokainin tadını sevmiyor (Unsplash)
Meyve sinekleri normalde kokainin tadını sevmiyor (Unsplash)
TT

Araştırmacılar sinekleri kokain bağımlısı yapmak için genetiklerini değiştirdi

Meyve sinekleri normalde kokainin tadını sevmiyor (Unsplash)
Meyve sinekleri normalde kokainin tadını sevmiyor (Unsplash)

Bilim insanları meyve sineklerinin genetiğini değiştirerek kokaini sevmelerini sağladı. Çalışmanın insanlardaki kokain bağımlılığını daha iyi anlama ve tedavi etmeye katkı sunması bekleniyor. 

Meyve sinekleri ve insanlar birbirlerine sanılandan daha fazla benziyor. Örneğin bu iki türde çeşitli hastalıklardan sorumlu genlerin yaklaşık yüzde 75'inin aynı olması, bilim insanlarının ilgisini çekiyor. Sinekler üzerindeki genetik incelemeler, bu hastalıkların daha iyi anlaşılmasına katkı sağlıyor.

Bu rahatsızlıklardan biri de kokain gibi maddelere karşı gelişen bağımlılıklar. Utah Üniversitesi'nden Dr. Adrian Rothenfluh, "Son yıllarda, sinekler ve insanların birçok açıdan sandığımızdan daha fazla birbirine benzediği ortaya çıktı" diyerek ekliyor: 

Örneğin sineklerin alkole verdiği tepkiyi düzenleyen genlerin, insanlardaki alkol bağımlılığında da rol oynadığını birçok kez gösterdik. Bu durumun kokain bağımlılığıyla bağlantılı genler için de geçerli olacağını ve bunların sineklerdeki etki mekanizmasını inceleyebileceğimizi düşünüyoruz.

Ancak sineklerin kokaini sevmemesi bu çalışmaların önünde engel teşkil ediyordu. Meyve sineklerinin bacaklarındaki tat reseptörleri, böceğin bir şeyi yemeden önce zararlı olup olmadığını algılamasını sağlıyor. 

Dr. Rothenfluh ve ekip arkadaşları yeni çalışmalarında kokainin acı tadı nedeniyle bu reseptörlere yakalandığını ve sineklerin maddeden bu yüzden uzak durduğunu doğruladı. Araştırmacılar daha sonra sineklerin genetiğini değiştirerek bu reseptörleri devre dışı bıraktı.

Bulguları hakemli dergi Journal of Neuroscience'ta 2 Haziran Pazartesi günü yayımlanan çalışmada genetiği değiştirilmiş sineklerin kokaini sevdiği gözlemlendi. Düşük seviyede kokain içeren şekerli su verilen sinekler 16 saat içinde bu içeceği tercih etmeye başladı.

Dr. Rothenfluh, "Düşük dozlarda, tıpkı insanlar gibi koşuşturmaya başlıyorlar" diyor: 

Çok yüksek dozlardaysa yine insanlar gibi hareket edemez hale geliyorlar.

Bilim insanları genetiğiyle oynanmış sinekleri üretmeyi artık öğrendiği için çalışmalarını daha kolay ve hızlı yürütmeyi umuyor. Meyve sineklerinin hızlı yaşam döngüsü ve nispeten basit genetik yapıları, üzerlerinde insanlara kıyasla daha kolay deney yapılmasına imkan tanıyor. 

Makalenin yazarlarından Travis Philyaw "Daha karmaşık organizmalarda ortaya çıkması zor olan riskli genleri tespit ederek bu bilgileri memeliler üzerinde çalışan araştırmacılara aktarabiliriz" diyor.

Ekip bu sayede insanlardaki kokain bağımlılığına yönelik yeni tedaviler geliştirmeyi umuyor. Dr. Rothenfluh şu ifadeleri kullanıyor:

Kokain tercihinin mekanizmalarını gerçekten anlamaya başlayabiliriz ve mekanizmayı ne kadar iyi anlarsak, o mekanizmaya etki edebilecek bir tedavi bulma şansımız o kadar artar.

Independent Türkçe, Popular Science, IFLScience, Journal of Neuroscience