Japon Araştırmacılar Farelerin Genomuna Neandertal Geni Ekledi

Japonya’nın Kyoto Eyalet Tıp Üniversitesi’ndeki araştırma ekibi, farelerin genomuna tek bir Neandertal geni ekleyerek iskelet yapılarında dikkat çekici değişiklikler gözlemledi.

BioRxiv’de yayımlanan bir çalışmada Dr. Ako Agata ve Dr. Tadashi Nomura liderliğindeki ekip, fare embriyolarında kemik ve organ oluşumunu düzenleyen önemli bir gen olan GLI3’ün R1537C mutasyonunu farelere aktardı.

Araştırmacılar, R1537C varyantının Homo neanderthalensis ve Denisovalı atalarında yaygın olarak bulunan bir mutasyon olduğunu belirledi. Bu mutasyon, laboratuvar farelerine CRISPR-Cas12a teknolojisiyle sentezlendi ve aktarıldı. Sonuçlar, mutasyonun sadece protein işlevini bozmakla kalmayıp, gelişim sırasında bazı genlerin düzenlenme biçimini de değiştirdiğini gösterdi.

Denek farelerde kısa sürede çeşitli iskeletsel anormallikler görüldü. Bazı farelerde geniş kafatası yapıları ve erken kranial sütür kemikleşmesi, bazılarında ise asimetrik göğüs kafesi ve skolyoz benzeri omurga eğriliği bulguları saptandı. Ayrıca, mutasyon lomber omur sayısını azaltarak Neandertal bebeklerinde görülen bazı özellikleri andırdı.

Araştırmacılar, farklı fare suşlarında ortaya çıkan değişikliklerin atalarımızın küçük nüfus boyutlarından kaynaklanan gevşek seçilim baskıları ile ilişkili olabileceğini öne sürdü. Ayrıca, moleküler düzeyde yapılan incelemeler, R1537C varyantının Hedgehog sinyal yolunu engellemediğini, ancak GLI3’ün hedef genleri üzerinde nüanslı düzenlemeler yaptığını ortaya koydu.

1000 Genom Projesi verilerine göre, günümüz insan popülasyonlarında %0,8–7,7 arasında değişen sıklıkta bulunan R1537C mutasyonunun modern insan biyolojisini de etkileyebileceği belirtiliyor. Ancak araştırmacılar, bu mutasyonun Neandertallerde pozitif seçilimle mi korunduğunu yoksa genetik sürüklenme ile mi yayıldığını belirlemek için daha kapsamlı araştırmalara ihtiyaç olduğunu vurguluyor.

Bu çalışma, soyu tükenmiş akrabalarımızın genetik mirasının günümüz memeli biyolojisi üzerindeki etkilerini deneysel olarak gösteren ilk örneklerden biri olarak ön plana çıkıyor. Önceki araştırmalar, Neandertal genlerinin bağışıklık, ağrı algısı ve nörolojik işlevler üzerindeki rolünü incelemişti. Ancak GLI3 R1537C varyantının kıkırdak ve kemik morfolojisine kadar kapsamlı etkileri, türler arası genom katkılarının ince ayarlı sonuçlar doğurabileceğini gösteriyor.