İnsanlardaki "dil geni", farelerin çıkardığı sesi değiştirdi

Farenin beynindeki NOVA1 proteinleri (yeşil) çıkardıkları sesleri etkiliyor olabilir (Darnell Laboratuvarı/Rockefeller Üniversitesi)
Farenin beynindeki NOVA1 proteinleri (yeşil) çıkardıkları sesleri etkiliyor olabilir (Darnell Laboratuvarı/Rockefeller Üniversitesi)
TT

İnsanlardaki "dil geni", farelerin çıkardığı sesi değiştirdi

Farenin beynindeki NOVA1 proteinleri (yeşil) çıkardıkları sesleri etkiliyor olabilir (Darnell Laboratuvarı/Rockefeller Üniversitesi)
Farenin beynindeki NOVA1 proteinleri (yeşil) çıkardıkları sesleri etkiliyor olabilir (Darnell Laboratuvarı/Rockefeller Üniversitesi)

İnsanlardaki konuşma dilinin evrimleşmesini sağlayan gen, farelerin daha farklı ve karmaşık sesler çıkarmasına neden oldu. 

Dr. Robert Darnell, 1993'te NOVA1'i keşfettiğinde, bütün memelilerde bulunan bu genin özel olmasını beklemiyordu. 

Ancak 2012'de, çoğu memelide benzer biçimde bulunduğu tahmin edilen NOVA1'in, insanlarda farklı olduğu ortaya çıkmıştı. Dr. Darnell'in araştırmaları, bu genin insan evriminde ayrı bir rol oynadığına işaret etmiyordu.

Çalışmalarını derinleştiren nörolog ve ekip arkadaşları, genin tarihini analiz ederek NOVA1'in modern insanlardaki varyantının, Neandertaller ve Denisova insanlarından ayrıldıktan sonra ortaya çıktığını bulmuştu. 

Ayrıca genin ilk versiyonu, incelenen 650 bin modern insandan sadece 6'sında vardı. Bilim insanları bu kişilerin kimliğine dair herhangi bir bilgiye sahip değil.

Bulguları hakemli dergi Nature Communications'ta dün (18 Şubat) yayımlanan çalışmadaysa, araştırmacılar farelerin genetiğini değiştirerek NOVA1’in diğer memelilerdeki versiyonu yerine insan varyantını taşımalarını sağladı.

Araştırmacılar NOVA1'in insan versiyonunun, farelerin çıkardığı sesleri değiştirdiğini gözlemledi.

Örneğin deney grubundaki yavrular, kontrol grubundakilere kıyasla daha yüksek frekansta sesler çıkarmaya başladı. Yetişkin farelerinse, dişilerin ilgisini çekmek için şarkı söylerken daha karmaşık sesler çıkardığı tespit edildi.

Dr. Darnell, "Dişi farelerle farklı şekilde 'konuştular'" diye açıklıyor: 

Çıkardıkları seslerdeki bu tür değişikliklerin evrim üzerinde nasıl derin bir etkisi olabileceğini hayal edebiliyoruz.

Farelerin, NOVA1'in insan varyantı olunca neden farklı ses çıkardığı henüz tam bilinmiyor. Ekip bu varyantın, gelişme aşamasındaki fare beyninin bazı bölgelerinde moleküler değişimlere neden olduğundan şüpheleniyor.

Bulgular, insanların konuşma dilini nasıl geliştirdiğine ışık tutması açısından önem taşıyor.

Makalenin bir diğer yazarı Dr. Erich Jarvis, milyonlarca yıl süren yüzlerce genetik mutasyon sonucu dilin ortaya çıktığına işaret ederek NOVA1 için "Bunun 'dil geni' olduğunu söyleyemem" diyor:

Peki NOVA1 tüm bu kombinasyonun neresinde yer alıyor? Bu son adımlardan biri.

Daha önceki çalışmalarda FOXP2 adlı başka bir genin, Homo sapiens, Neandertaller ve Denisova insanlarından ayrılmadan önce ciddi değişimlerden geçtiği saptanmıştı. Ayrıca bu genin de farelerin çıkardığı sesi etkilediği bulunmuştu.

Bazı araştırmacılar bu iki genin, insan beyninin karmaşık sesler üreten bölgelerini ayrı ayrı değiştirdiğini düşünüyor.

Çalışmada yer almayan genetikçi Wolfgang Enard, "NOVA1'le ilgili heyecan verici şey, artık mahallede yeni bir çocuğun daha olması" diyor.

Dr. Jarvis, Homo sapiens'in, Neandertallerin ve Denisova insanlarının ortak atasının, FOXP2 gibi genler sayesinde konuşabilmiş olabileceğini düşünüyor. Ancak NOVA1 ve diğer genlerde meydana gelen mutasyonlar, modern insanlara daha karmaşık sesler üretme yeteneği kazandırmış olabilir.

Bilim insanları, NOVA1, FOXP2 ve diğer ilgili olabilecek genlerin farklı mutasyonlarını içerecek şekilde farelerin genetiğini değiştirerek teorilerini test etmeyi planlıyor.

Independent Türkçe, New York Times, Science Alert, Nature Communications



Bilim insanları dilin haritasını çıkardı

Fotoğraf: Unsplash
Fotoğraf: Unsplash
TT

Bilim insanları dilin haritasını çıkardı

Fotoğraf: Unsplash
Fotoğraf: Unsplash

Diliniz kilo vermenizde anahtar olabilir mi? Yeni araştırma sayesinde bilim insanları bunun mümkün olabileceğini söylüyor.

Araştırmacılar ilk kez dilin ve şekerli tatları alan tat reseptörünün üç boyutlu yapısının haritasını çıkardı.

Bu reseptörler tatlı tadı veren çok sayıda farklı kimyasal maddeyi algılayabiliyor ve ekşi ya da acı tatlar için kullanılanlar gibi diğer reseptörlerin aksine çok hassas olmayacak şekilde evrimleşmiş. Bu da enerji ihtiyacımız nedeniyle şekerli gıdalara yönelmemize ve onları arzulamamıza neden oluyor.

Çarşamba günü yapılan açıklamaya göre, bu tatlı tat reseptörünün daha iyi anlaşılması, onu düzenleyecek ve şekere olan iştahımızı değiştirebilecek şeylerin keşfedilmesini sağlayabilir.

Columbia Üniversitesi ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü'nde doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Juen Zhang yaptığı açıklamada, "Şekerin obezitede oynadığı öncü rol göz ardı edilemez" dedi.

Bugün şekerin yerine kullandığımız yapay tatlandırıcılar, şeker yeme arzumuzu anlamlı şekilde değiştirmiyor. Artık reseptörün neye benzediğini bildiğimize göre, daha iyi bir şey tasarlayabiliriz.

Zhang, Cell adlı akademik dergide yayımlanan bulguların ortak baş yazarı.

Bu dönüm noktasına ulaşmak için Zhang ve ortak yazarları üç yıl çalıştı.

Reseptörü analiz etmek için kriyo-elektron mikroskopi adılı tekniği kullandılar. Dilin ve tatlı reseptörünün 3 boyutlu yapısının görüntülerini yakalamak için elektron ışınları ateşlediler.

İki ana yarıdan oluşan reseptör, sinekkapan bitkisine benzeyen bir bileşen içeriyor. Bağlanma cebi adı verilen bu parçanın yapısını bilmek, bazı insanların tatlılara karşı neden bu kadar hassas olduğunun daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir.

Columbia Zuckerman Enstitüsü'nde baş araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarı Dr. Anthony Fitzpatrick, "Bu reseptörün bağlanma cebini kesin bir şekilde tanımlamak, işlevini anlamak için kesinlikle hayati önem taşıyor" dedi.

"Tam şeklini bilerek, tatlandırıcıların neden ona bağlandığını ve reseptörü aktive eden veya işlevini düzenleyen daha iyi molekülleri nasıl geliştirebileceğimizi veya keşfedebileceğimizi anlayabiliriz" diye ekledi.

Tatlı tat reseptörü ağızda bulunmasına rağmen, vücudun her yerinde mevcut. Dolayısıyla, haritalar metabolizmayı inceleyen ek araştırmaları destekleyebilir. Bu araştırma, obeziteye karşı süregelen mücadeleye inanılmaz derecede yardımcı olabilir.

Obezite, her 5 çocuktan birini ve her 5 yetişkinden ikisini etkilediği ABD'de üstesinden gelinmesi gereken büyük bir sorun. Dahası, çok fazla şeker tüketmek kalp çevresinde ve karın bölgesinde daha fazla yağ birikimiyle ilişkilendiriliyor ki bu da kişinin sağlığı açısından riskli bir durum.

Fitzpatrick laboratuvarında araştırma teknisyeni ve çalışmanın ortak yazarı Andrew Chang, "İnsanlara yardımcı olabilmek için bilim anlayışımızı ileriye taşımaya çalışıyoruz" dedi.

Independent Türkçe