Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)’ın Ekim 1977 sayısında Carl Woese, Ralph Wolfe ve arkadaşları tarafından, biyolojide devrim yapacak nitelikte bir makale yayınlanmıştı. “Classification of Methanogenic Bacteria by 16S Ribosomal RNA Characterization (16S ribozomal RNA’ larının tanımlanması yoluyla metanogenik bakterilerin sınıflandırılması)” başlığını taşıyan makale, oldukça yeni savlar içermekte idi. Makaleye göre, farklı canlıların ribozomlarında yer alan RNA (rRNA) moleküllerinin baz dizilerini karşılaştırarak mikroorganizmaları sınıflandırmak olasıydı. Bundan daha önemlisi ilk kez moleküler bulgulara dayanarak mikroorganizmaların evrimsel ilişkilerini gösteren bir soy ağacı da oluşturulabilmişti.

Woese ve George Fox’ un aynı dergiye gönderdikleri ikinci bir makale yayınlanır. Bu makale ilkini tamamlayıcı nitelikte fakat ondan daha ileri savlar içeriyordu. Buna göre, dünyamızdaki tüm canlılar üç ana kategori (domain) içinde yer almaktadır.

1- Gerçek bakteriler (Eubacteria),
2- Arkeler (Archaea)
3- Bitki, hayvan, mantar ve prokaryotlar dışındaki tüm mikroorganizmaları içeren Ökaryot (Eukarya) domeynleri.

1960’ lı yıllarda Lynn Margulis ökaryotik hücrelerin bazı tip prokaryotların füzyonu (birleşme) sonucunda oluştuğunu savunur (endosimbiyoz kuramı). O yıllarda başlatılan moleküler dizi analizi sonuçları Margulis’ in bazı öngörülerini destekler nitelikte olmuştur.

Sitokrom ve ferredoksin moleküllerinin amino asit dizi analizleri, siyanobakteri gibi fotosentetik bakterilerle, plastidler arasında; Pracoccus ve Rhodobacter gibi solunum yapan bakterilerle de, mitokondri arasında evrimsel bir ilişki olduğunu ortaya koymuştur.

1960’ larda dizi analizleri hemoglobin ve sitokrom c molekülleri üzerinde yoğunlaştı. Bulgular bu proteinlerde meydana gelen amino asit değişimlerinin sabit denebilecek düzenli bir hızda gerçekleştiğini göstermiştir. Yani moleküllerin farklı türlerdeki değişme ya da evrimleşme hızı göreceli olarak sabittir. Molekül bir nevi saat gibi evrimleşmekte yani göreceli olarak sabit bir hızda mutasyona uğramaktadır. Bu buluş biyolojik evrimin araştırılmasında moleküllerin geçmiş zamanı ölçen bir kronometre gibi kullanılabilmesinin yolunu açmıştır. Araştırmalar zaman içinde moleküler kronometre olarak kullanılabilecek en uygun makromolekülün ribozomal RNA olduğunu göstermiştir.


Moleküler sistematik araştırmacıları çalışmalarında fenotipik karakterler yerine molekülleri kullanırlar. İki ayrı türe ait homolog (aynı işleve sahip) bir makromolekülün amino asit veya nukleotid dizileri arasındaki fark bu türler arasındaki evrimsel mesafeyi de gösterir. Çünkü iki farklı tür ortak atadan ayrılarak evrimleşmeye başladıktan sonra DNA’ larında birçok kendiliğinden meydana gelen mutasyonlar oluşmaktadır. Bunların makromolekülün birincil yapısında neden olduğu dizi farklılıklarının sayısı evrimbilimcilerce bir ölçü olarak kullanılmaktadır. Dizi farkının fazla olması, bireylerin hem ata hücreden hem de birbirlerinden uzun zaman önce ayrılarak evrimleştiklerini işaret eder. Az olması ise bu canlıların yakın akraba olduklarını  hatta aynı türe dahil olabileceklerini gösterir.

İlk iletiye ek bilgiler (daha iyianlaşılabilmesi için gerek duyuldu):

1- Bütün canlılar uzak ya da yakın sonuçta birbirinin ortak atadan dolayı akrabasıdır.

2- Birbirine daha yakın bir zamanda ayrılmış canlı tür ya da türleri daha yakın gen dizilimine sahiptir. Bu yüzden iki ökaryot (çekirdekli) canlı diğer bir prokaryota (çekirdeksiz) göre daha yakındırlar. İki prokaryot diğer bir arke'ye göre daha yakın bir dizlimi sahiptirler. Yukarıdaki resimde de bu teyit edilmektedir. İnsan, mısır ve maya türleri ökaryotik oldukları için prokaryotlara göre daha yakın dizilimlere sahipler.

2-İnsan>>>Ökaryotik (Çekirdekli)
Maya>>>Ökaryot
Mısır>>>Ökaryot

Escherichia coli>>>Prokaryotik (çekirdeksiz) (bakteri)
Anacystis nidulans>>>Prokaryot
Thermotoga maratima>>>Prokaryot (Arke)
Methanococcus vannielii>>>Prokaryot (Arke)
Thermococcus celer>>>Prokaryot (Arke)
Sulfolobus sulfataricus>>>Prokaryot (Arke)

İletilerimde böyle bir ifade kullanmadım. Mutasyonların hız kestiği de nereden çıktı?


???



Benzerlik değil, benzer yapılarda farklı dizilimler var. Bu farklı dizilimler nasıl oluşmuş? Mutasyonlarla...

Aynı ortak bir işlevi gerçekleştiren Ribozomların rRNA dizilimlerinde neden bütün baz dizilimleri aynı değil de farklılıklar var?

Birbirine daha yakın türlerde baz diziliminin daha benzer olması hiç de şaşırtıcı değil, beklenen bir durum, birbirlerinden daha yakın bir zamanda ayrıldıklarının göstergesi.

İnsan neden kendisi gibi bir ökaryot olan mayaya daha yakın bir bakteriye göre ya da bir arkeye göre?


Aynı dizilime ulaştıkları felan yok. Resimde 16S rRNA gen parçalarının baz dizilerinin bir kısmı gösterilmiştir.

Bu arada alg nerden çıktı?


Bütün canlılar uzak ya da yakın sonuçta birbirinin ortak atadan dolayı akrabasıdır, tek maya ve mısırla değil. E. coli ve diğer Arkelerle de akrabalığımız var ama daha uzak. Tablo bunu anlatıyor.

Tablodaki canlılar karşılaştırma yapılması açısından seçilmiş sadece bir kaç tür. Bir primatı ve bir köpeğinkini koysaydık bunların baz dizilimi insana daha yakın olacaklardı.

Alglerle şu an işimiz yok, konuyu dağıtmayalım lütfen.


Ne yazık ki aynı dili konuşmuyoruz :(.

Upuzun yüzlerce baz dizilimlerini buraya yapıştıramayacağımıza göre bir kısmını yapıştırma mecburiyetindeyiz tabiki. Belirttiğin gibi bir durum yok, çünkü bu tablolar bütün diziler karşılaştırılarak yapılıyor ve bütün dizilimi yapıştırsak da karşılaştırmayı tekrar yapsak sonuç değişmiyor, değişmez insan maya ve mısıra daha yakın çıkacaktır,çıkıyor, çıktı; Arkeler birbirlerine, bakteriler de birbirlerine daha yakın bir dizilime sahip olarak çıkacaktır. Karşılaştırma tabloların ayrıntısına, yani bütününe ancak makalelerde rastlayabilirsin.


Bahsi geçen konumuzda farklı görevler diye bir şey yok. Ortada tek bir görev var.


Belirttiğim nedenden dolayı örneğin tamamen ilgisiz. Farklı iki ayrı proteinden bahsetmiyoruz. Aynı görevi farklı canlılarda yapan bir yapının diziliminden bahsediyoruz.

Ve de ortak bir atadan geldiği içindir ki zamanla aynı görevi yapan bu dizilim mutasyonlar sonucu farklı türlerde farklı baz dizilimleri haline gelmiştir.

Daha iyi anlaşılabilmesi için...