Primat Genomik Çalışması Çığır açan bir bilimsel çabayla, kendini işine adamış bilim adamlarından oluşan bir ekip, şaşırtıcı 233 primat türünün genomlarını başarılı bir şekilde sıraladı ve bu, türünün şimdiye kadar yapılmış en kapsamlı çalışması oldu. Prestijli Nature dergisinde yayınlanan çalışmanın bulguları, primatların evrimsel gidişatına dair yeni anlayışlara ışık tuttu ve koruma çabaları için önemli sonuçlar taşıyor.

Çalışmanın en beklenmedik ifşaatları arasında, bir tür içindeki genetik çeşitlilik seviyesinin, neslinin tükenme riskine karşılık gelmediğinin ortaya çıkması yer alıyor. Bu ilgi çekici keşif, Sumatra orangutanı gibi nesli tükenmekte olan bazı türlerin yüksek düzeyde genetik çeşitlilik sergilerken, kuzey beyaz gergedanı gibi diğerlerinin oldukça düşük düzeylerde genetik çeşitlilik sergilediğini göstererek geleneksel varsayımlara meydan okuyor.

Araştırmacılar bu fenomeni, farklı türleri tehlikeye atan çeşitli faktörlere bağlıyor. Örneğin, Sumatra orangutanı habitat kaybı ve kaçak avlanma gibi yakın tehditlerle karşı karşıyayken, kuzey beyaz gergedanı kaçak avlanmanın tehlikeleri ve genetik çeşitlilik eksikliği ile boğuşuyor.

Ayrıca çalışma, altı milyon yıl önce meydana gelen iklim değişikliklerinin maymunların sosyal yapısında dikkate değer bir değişimi nasıl tetiklediğine ışık tuttu. Daha önce tek bir erkek ve birkaç dişiden oluşan küçük gruplarla karakterize edilen bu primatlar, birden fazla erkek ve dişiyi kapsayan karmaşık toplumlara geçiş yaptı. Bu dönüştürücü değişim, çevresel etkilerin sosyal davranışın evrimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olabileceğini düşündürmektedir.

Araştırmacılar, primatlar için koruma çabalarını artırma niyetiyle, çalışmanın bulgularının korumacıların girişimlerini daha hassas bir şekilde hedeflemelerine olanak sağlayacağını umduklarını ifade ediyorlar. Korumacılar, yok olma riskinin genetik temellerini kavrayarak stratejilerini optimize edebilir ve etkinliklerini en üst düzeye çıkarabilir.

Kuşkusuz, primatlar üzerinde şimdiye kadar yapılmış en büyük çalışma, primat biyolojisinin sınırlarını aşan ve bizi en yakın akrabalarımızdan ayıran karmaşık genetik faktörleri çözerek insanlığın kendisine uzanan şaşırtıcı keşifler sağlamıştır. Bu iddialı uluslararası çalışma, insan sağlığı, koruma biyolojisi ve davranış bilimi dahil olmak üzere çok çeşitli bilimsel disiplinlere uygulanabilecek çok sayıda yeni veri üretti.

Şu anda gezegenimiz, insanları, maymunları, maymunları, lemurları, tarsierleri ve lorisleri kapsayan 500'den fazla primat türüne ev sahipliği yapıyor. Ne yazık ki, bu olağanüstü canlıların birçoğu iklim değişikliği, habitat tahribatı ve yasa dışı avlanma gibi ciddi tehditlerle karşı karşıya. Bu acil sorunun üstesinden gelmek için araştırmacılar, bilinen tüm primat türlerinin neredeyse yarısından genomları sıraladılar ve 16 primat ailesini temsil eden, dünyayı kapsayan 233 türden türetilen 800'den fazla genomu özenle analiz ettiler. Bu çalışmanın kapsamlı bulguları, Science ve Science Advances gibi saygın bilimsel dergilerde bir dizi makale aracılığıyla yayınlandı.

Canberra'daki Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden önde gelen bir primatolog olan Alison Behie, primat genomiğinin insan genomu anlayışımız üzerindeki derin etkilerini vurguluyor. " Primat genomiği hakkında ne kadar çok şey anlarsak, insan genomiği hakkında o kadar çok şey anlarız " diye de ekliyor, " Daha fazla tür getirmek için bu örneklem boyutunu büyüttükçe, gerçekten çok daha ilginç işler yapma potansiyeli var ."

Kunming'deki Çin Bilimler Akademisi'nden evrimsel bir biyolog olan Dong-Dong Wu, kaydedilen muazzam ilerlemeyi değerlendirerek, sadece beş yıl önce primat türlerinin %10'undan daha azının genomlarının dizilendiğini ortaya koyuyor.

Bununla birlikte, Kyle Farh ve San Diego merkezli ünlü bir dizileme şirketi olan Illumina'daki ekibi, büyük maymunlardaki benzer mutasyonları inceleyerek insan genomundaki mutasyonların hastalığa neden olup olmayacağını belirlemek için bir yöntem geliştirdiklerinde önemli bir buluş gerçekleşti. İspanya, Barselona'daki Pompeu Fabra Üniversitesi'nden Tomàs Marquès Bonet ve meslektaşları tarafından dizilen maymun genomları üzerine inşa edilen bu çığır açan çalışma, insan hastalıklarının primat genomlarının merceğinden araştırılmasının yolunu açarak korumanın gizemlerini çözme potansiyelinin altını çizdi. , evrim ve insan genomiği.

Marquès Bonet, " Kyle bir gün beni aradı ve aslında dizileme için sırada daha fazla genom olup olmadığını soruyordu " diye hatırlıyor Marques ayrıca, " Koruma, evrim ve insan genomunu anlama fırsatı vardı. ”

Bu önemli konuşma, tümü örneklere katkıda bulunmaya ve sıralama çabasına katılmaya istekli 24 ülkeden araştırmacıları içeren dünya çapında bir ortak çabayı ateşledi. Marquès Bonet, Brezilya ve Hindistan'daki primatologların Herkül boyutunda bir projeye araçsal katkılarını alkışlayarak kendilerini adamalarını takdir ediyor.

" Brezilya ve Hindistan'daki primatologlarla özellikle gurur duyuyorum" diyor, çünkü primat biyoçeşitliliği için bu sıcak noktalar daha önce genetik çalışmalarda yeterince temsil edilmiyordu. “Bu gerçekten Herkülvari bir çaba ” diyor.

Sıralama çabaları ilerlemeye devam ederken Wu, bu projenin devam eden bir keşfin yalnızca başlangıcı olduğunu vurguluyor. Yine de, Marquès Bonet, proje kaçınılmaz bir platoyla karşılaştığından, dizilenmemiş türlerden numune almanın artan zorluğunun farkında. Çalışmayı 233 türden 300 türe genişletme yolu giderek daha zorlu görünse de, araştırmacılar bilgi arayışlarında yılmadılar.

İçgörüler

İnsan biyolojisi ve hastalığı ile ilgili olarak, primat kaynağı, anlayışımızı geliştirmek için paha biçilmez içgörüler vaat ediyor. Marquès Bonet ve diğer araştırmacılar tarafından yürütülen bir çalışmada, 233 primat türünün genomları, insan genomunda bulunan 4,3 milyon ortak gen varyantını sınıflandırmak için kullanıldı. Araştırmacılar, bu varyantların türler arasındaki yaygınlığını inceleyerek, test edilen varyantların yaklaşık %98,7'sinin muhtemelen insanlara zarar vermediği sonucuna vardı. Bu bilgi, tüm genomu veya protein kodlama bölgesi (ekzom) dizilenmiş olan bireylerde hastalığa neden olan mutasyonları belirlemek için kullanılabilir.

Wu ve meslektaşları tarafından yürütülen bir başka çalışma, primat soy ağacının evrimsel tarihini izlemek için 50 türün genomlarının karşılaştırılmasını içeriyordu. Bu kapsamlı analiz sayesinde, ağacın çeşitli dallarında baskın olarak ortaya çıkan binlerce genetik diziyi belirlediler. Özellikle, beyin gelişimiyle ilişkili genlerin, insanların, maymunların ve yeni dünya maymunlarının ortak atalarında ortaya çıkması, insanlarda büyük beyinlerin hızlı evriminin temelini oluşturması dikkat çekicidir. Wu, beyin kapasitesinin genişlemesinin uzun zaman önce başladığını vurgulayarak bu olağanüstü evrimsel yolculuk hakkında fikir veriyor.

Neandertaller ve Denisovalılar gibi arkaik insan akrabalarında bulunmadığından, daha önce insanlara özel olduğu varsayılan geniş bir gen varyantları koleksiyonu, çeşitli primat türlerinde keşfedildi. Şaşırtıcı bir şekilde, başlangıçta yalnızca insan olarak kabul edilen varyantların neredeyse üçte ikisi, en az bir başka primat türünde bulundu ve yarısından fazlası iki veya daha fazla türde saptandı.

Davranış

Davranış bilimleri alanında, temel bir istek, belirli davranışların altında yatan genetik mekanizmaları tanımlamaktır. Çalışmalardan biri bu bağlantıyı başarıyla kuruyor. Çin'in Xi'an kentindeki Northwest Üniversitesi'nden davranışsal bir ekolojist olan Xiao-Guang Qi liderliğindeki araştırma, daha küçük aile birimlerinden oluşan büyük birliklerden oluşan karmaşık çok düzeyli toplumlar oluşturan insanlar da dahil olmak üzere beş kalkık burunlu maymun türüne odaklandı.

Qi ve meslektaşları, bu sosyal açıdan karmaşık kalkık burunlu maymunların genomlarını, tek burunlu maymunlar olarak bilinen daha az sosyal akraba maymunların ve ayrıca daha uzak primat akrabalarınınkilerle karşılaştırarak, potansiyel olarak genişleyen çok düzeyli maymunların oluşumuyla ilişkili genleri belirlediler. toplumlar.

Çalışma, altı milyon yıl önceki iklim değişikliklerinin, maymunların tek bir erkek ve birkaç dişiden oluşan küçük gruplardan birden fazla erkek ve dişi içeren karmaşık toplumlara geçişini hızlandırdığını ortaya koyuyor.

Perth'deki Batı Avustralya Üniversitesi'nden evrimci bir antropolog olan ortak yazar Cyril Grueter, bu primatların mevcut sosyal organizasyonunu şekillendirmede geçmiş çevresel faktörlerin öneminin altını çiziyor. Grueter'e göre beyin hormonları dopamin ve oksitosin çok önemli bir rol oynadı. " Sosyal örgütlenmelerini düzgün bir şekilde açıklayan mevcut çevre değil, muhtemelen eşit derecede önemli, hatta daha da önemli olan geçmişte olanlar ."

Ayrıca, 233 primat türünün tamamından alınan genomların kapsamlı analizi, koruma çabaları için derin anlamlar taşımaktadır. Özellikle, popülasyon düşüşü sırasında akrabalı çiftleşmeden kaynaklanan daha düşük genetik çeşitliliğin, neslinin tükenme eşiğindeki bir türü gösterdiğine dair yaygın olarak kabul edilen görüşe meydan okuyor. Şaşırtıcı bir şekilde, çalışma, bazı tehdit altındaki türler için popülasyon düşüşünün o kadar hızlı gerçekleştiğini ve akrabalı çiftleşmenin tezahür etmesi için yeterli zamanı olmadığını ortaya koyuyor. Sonuç olarak, habitat tahribatı gibi akrabalı yetiştirme dışındaki faktörler, bir türün dayanıklılığına yönelik birincil tehditler olarak ortaya çıkıyor.

Bugüne kadarki en büyük primat genom dizileme çabasını kapsayan bu çığır açan çalışma, primat biyolojisinin sınırlarını aşan benzersiz keşifler sağladı. Dönüştürücü etkisi birçok bilimsel disipline nüfuz ediyor ve araştırmacılar, bu bulguların gelişmiş koruma çabalarını körükleyeceği, insan biyolojisinin inceliklerini aydınlatacağı ve primat soyundaki yerimize dair daha derin bir anlayış geliştireceği konusunda sarsılmaz bir iyimserlik ifade ediyor.