Evet, sağdaki bir meyve; soldaki bir hayvan. Ama bazı ortak DNA'larımız var. Nasıl Çalışır?
insanların ve muzların aynı DNA'nın yüzde 50'sini (veya 60'ını) paylaştığı şeklindeki eğlenceli küçük gerçekleri duymuş olabilirsiniz . Ha? Bir insanla bir parça sarı meyve arasında, birinin hayvan, diğerinin bitki olması gerçeğinden başlayarak tonlarca fark var gibi görünüyor! Aslında, bu şaşırtıcı istatistiğin doğruluk payı var ama gerçeğin tamamı bu değil.
Bu bilgi parçası, muhtemelen Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü tarafından 2013 yılında yürütülen bir programdan kaynaklanmıştır, ancak başka benzer veriler başka yerlerde de kullanılmış olabilir. Bu özel çaba, genetik uzmanı Dr. Lawrence Brody tarafından yönetildi , ancak alışılmadık bir şekilde, Brody, deneyin çoğu bilimsel araştırma gibi yayınlanmadığını söylüyor. Bunun yerine, "The Animated Genome" adlı eğitici bir Smithsonian Doğa Tarihi Müzesi videosunun parçası olarak dahil edilmek üzere üretildi . O video, bir insan ile bir muz arasındaki DNA'nın "yüzde 41 benzer" olduğunu kaydetti.
Bu benzerliğin nasıl belirlendiğini öğrenmek için bizzat Dr. Brody ile görüştük. Brody, muz/insan karşılaştırması için "Bacaklarının olması komik," diyor.
İnsan ve Muz
İlk olarak, DNA ve protein ürünleri arasındaki farkı anlamak önemlidir. Brody, bunu yapmanın kolay bir yolunun, DNA'yı bir evin planı olarak ve protein ürünlerini gerçek ev olarak düşünmek olduğunu söylüyor çünkü tüm bilgiler orada. Ardından, insan DNA'sını bir çiftlik evinin planı olarak ve muz DNA'sını kolonyal tarzdaki bir evinki olarak düşünün. Her evde birçok şey benzerdir (tesisat, banyo, mutfak) ancak son ürünler oldukça farklıdır. Muzdan şempanzeye kadar hemen hemen her şeye karşı insanlarda bu şekilde işliyor .
Akılda tutulması gereken ikinci şey, DNA'nın bu proteinleri kodlayan bölgeleri olan genlerin, DNA'nızın yalnızca yüzde 2'sini oluşturmasıdır.
Bu özel deney için, bilim adamları önce tipik bir muz genomundaki gen dizilerine baktılar. Brody, "Daha sonra bu DNA dizilerini, bu genlerden yapılacak tüm proteinlerin amino asit dizisini tahmin etmek için kullandık" diyor ve protein dizilerinin bir dosyaya yerleştirildiğini belirtiyor. "Daha sonra tüm insan genleri için aynı işlemi yaptık."
Daha sonra, bilim adamları her bir muz genindeki protein dizisini her bir insan geniyle karşılaştırdılar. "Program, muz genlerinin dizisinin her bir insan genine ne kadar benzer olduğunu karşılaştırıyor" diyor ve benzerlik derecesinin yüzde 0 ila 100 arasında değişebileceğini belirtiyor. "Program, şans eseri tahmin edilenden daha benzer olan tüm eşleşmeleri tuttu." Program bunu gen gen yapmaya devam etti.
Sonuç olarak, iki genom arasında yaklaşık 7.000 en iyi "isabet" ile sonuçlanan 4 milyondan fazla karşılaştırma yapıldı. Ardından, bu isabetlerin her biri için yüzde benzerlik puanının ortalaması alındı. "Bu bize yaklaşık yüzde 40'lık bir sonuç verdi" diyor. "Bu, genler değil, proteinler (gen ürünleri) arasındaki ortalama benzerliktir." Gen ürünleri veya proteinler, bir genin işlevsel hale gelmesiyle oluşan biyokimyasal maddelerdir. "Elbette, genomumuzda, muz genomunda tanınabilir bir karşılığı olmayan birçok gen var ve bunun tersi de geçerli."
Bunu çiğnemek ve yutmak biraz zorsa, işte daha basitleştirilmiş bir döküm. Esasen, tüm muz genlerini aldılar ve teker teker insan genleriyle karşılaştırdılar. Bundan, bir dereceye kadar benzerlik çıkardılar (eğer muz bu geni taşıyorsa ama insanda yoksa, bu sayılmazdı). Genlerimizin yaklaşık yüzde 60'ının muz genomunda tanınabilir bir karşılığı var! Brody, "Bu yüzde 60'ın, onlar tarafından kodlanan proteinler, insan proteininin amino asit dizisini muzdaki eşdeğeriyle karşılaştırdığımızda kabaca yüzde 40 özdeştir" diye ekliyor.
İnsan ve muz gibi çok farklı iki şeyde bu kadar çok genin benzer olması şaşırtıcı gelebilir. Ama aslında öyle değil. Brody, "Yaşamak için ne yaptığımızı ve bir muzun ne yaptığını düşünürseniz, oksijen tüketmek gibi aynı şekilde yaptığımız pek çok şey var. Bu genlerin çoğu yaşam için temeldir" diyor.
Hepimiz akrabayız
Dolayısıyla, insanlar yüzdeyi "DNA benzerliği" olarak tekrarladıklarında, aslında araştırmanın baktığı şey, gen ürünlerinin benzerliğiydi. "Oldukça küçük bir hata," diye rahatlatıyor Dr. Brody. "Eve götüreceğiniz çekirdek, muz, patates ve çam ağacıyla ortak bir noktamızın olduğudur. Bu kısım doğru. Gen ürünleri veya DNA ile ilgili ince nokta, bunun nasıl olacağını görmek kolay.."
Yani, bir bilim adamı bir muzun DNA dizisine bakıp bunu bir insanın DNA'sı ile karşılaştırırsa, bu dizilim aynı olmaz. Doktor Mike Francis, "DNA'nızın her bir ebeveyninizle yüzde 50'sini paylaşıyorsunuz. Ancak muzda, genlerimizin yaklaşık yüzde 50'sini paylaşıyoruz, bu da DNA'mızın yalnızca yüzde 1'i kadar çıkıyor" diye e-posta gönderiyor. Georgia Üniversitesi'nde biyoinformatik öğrencisi.
Daha önce de söylediğimiz gibi, genler DNA'nızın sadece yüzde 2'sini oluşturur. Peki geri kalan yüzde 98 neyden oluşuyor? DNA'nızın geri kalanının yüzde sekizi genleri düzenler (bir genin açılıp kapanmaması konusunda). Diğer yüzde 90'lık kısım ise bilinmeyen işlevlere veya evrim yoluyla kaybolan işlevlere sahip görünüyor. "DNA'nın bu bilinmeyen bölümleri eskiden 'çöp DNA' olarak adlandırılırdı çünkü hiçbir işe yaramadığı düşünülüyordu. 'Çöp DNA' ifadesini kullanmakta tereddüt ediyorum çünkü her yıl bu 'çöp'ün aslında daha fazlasının farkına varıyoruz. işlevsel," diyor Francis.
İnsanlar sadece muzla yüksek oranda DNA paylaşmıyorlar, aynı zamanda fareyle yüzde 85 ve meyve sineğiyle yüzde 61 oranında DNA paylaşıyoruz. Brody, "Dikkat çekici olan şey, evrimsel zaman içinde çok uzak olmamıza rağmen, ortak bir atamızın genomunda hala ortak bir imza bulabilmemizdir" diyor. "Bunlar korunur çünkü milyarlarca yıl önce yaşamış bir organizmanın genomu, hücrelerin yaşamasına ve çoğalmasına yardımcı olan genler içerir. Aynı genler bizde ve bitkilerde korunur."
Francis, insanların muhtemelen DNA'larının yaklaşık yüzde 1'ini diğer meyvelerle de paylaştığını ekliyor. "Bunun nedeni, dünyadaki tüm yaşamın, yaklaşık 1,6 milyar yıl önce ortaya çıkan tek bir hücreden evrimleşmiş olmasıdır" diyor. "Bir anlamda hepimiz akrabayız!"
Şimdi Bu İlginç
İnsanlar ayrıca bir şempanzeyle yüzde 96 ve bir kediyle yüzde 90 DNA paylaşıyor!
Bir genomun boyutu nedir?
Bir genomun boyutu, içerdiği DNA miktarını ifade eder. Bu, DNA'sının toplam kütlesi olan kilobaz veya 1 kb veya megabaz veya 1 Mb cinsinden veya pikogram veya 1 pg cinsinden ifade edilebilir.
İnsanlarda kaç gen vardır?
İnsanlarda, bir genin boyutu, sadece birkaç yüz DNA bazına sahip olmaktan 2 milyon DNA bazına sahip olmaya kadar değişir. İnsan Genomu Projesi'ne göre, insan tahmini 20 ila 25 bin gene sahiptir.
İnsanlar en büyük genom boyutuna sahip mi?
Hayır, yapmazlar. Bu başlık aslında 139 milyar baz çifti olan "Paris Japonica" adlı nadir bir Japon çiçeğine gidiyor. İnsanlarda ise sadece 3 milyar var.
İnsan genomunda kaç KB var?
Bir kilobaz (kb), moleküler biyolojide 1000 baz DNA çiftine eşit bir ölçü birimidir. Ortalama insan genomu, 5 × 104 ila 26 × 104 kb arasında herhangi bir yere eşit olan 20 ila 25 bin baz çiftinden oluşur.
İnsanlarda 24 çift kromozom olabilir mi?
Hayır. Normalde, her insan hücresinde 23 çift kromozom bulunur, bu da yaklaşık 46'ya gelir ve 24. çift, erkeği dişiden ayıran cinsiyet kromozomlarıdır.
