Svante Pääbo Nobel Ödülüne Götüren Çalışma
Svante Pääbo Kimdir?
Bu yıl Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü Svante Pääbo’ya gidiyor. 67 yaşındaki Svante Pääbo, Uppsala Üniversitesi’nde Mısırbilim ve Tıp okudu. İmmünoloji alanında doktora tezini yazarken, DNA’nın eski Mısır mumyalarında hayatta kalabileceğini fark etti. Böylece yeni paleogenetik alanında öncü olmuş oldu. (Paleogenetikçiler, eski organizmaların genomlarını inceler ve evrimin seyri hakkında sonuçlar çıkarırlar.)
Doktorasının ardından Pääbo, Berkeley’deki California Üniversitesi’nde evrimsel biyolog Allan Wilson’ın ekibinde çalıştı. 1990’dan itibaren Münih’teki Ludwig Maximilian Üniversitesi’nde kendi laboratuvarını yönetti. 1997’de Pääbo, Leipzig’de yeni kurulan Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’nün beş direktöründen biri oldu ve bugün hala aktif üye olarak görev yapmaktadır.
1990’ların ortalarında, Pääbo ve ekibi, bir Neandertal erkeğinin mitokondriyal DNA’sının nispeten kısa bir bileşenini deşifre edebildiler. Mitokondri, hücrelerde kendilerine enerji sağlayan ve kendi DNA’larına sahip olan küçük enerji santralleridir. Bu Neandertal DNA’sı, modern insanın genomundan önemli ölçüde farklıydı. Bu, Neandertallerin günümüz insanının doğrudan ataları olmadığını kanıtladı.
DNA dizileme yöntemleri 2000’lerin başında çok daha verimli hale geldiğinden, Pääbo hücre çekirdeğinde bulunan tüm Neandertal genomunu dizilemeye başladı.
Nobel Ödülüne Götüren Çalışma
Bilim uzun zamandır bu türün neslinin tükendiğine ve modern insanın onunla hiçbir ortak yanı olmadığına inanmıştı. 2004’te bile, Leipzig’deki Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü Direktörü Svante Pääbo ile çalışan uzmanlar, Neandertallerden modern Homo Sapiens’e önemli bir gen akışı belirtisi görmediler. Ancak en son araştırma yöntemleri sayesinde, Pääbo ve ekibi, arkaik DNA kalıntılarının hala modern insanlarda bulunduğunu göstermeyi başardı: Genomumuzun yaklaşık yüzde ikisi Neandertallerden geliyor. Bilim adamları, modern insanın genomu ile karşılaştırmalar yaparak, adaptasyon ve evrimin sırlarını keşfetmeye daha da yaklaştılar.
Asya’dan gelen insanlar biraz daha yüksek oranda Neandertal genine sahip olduklarından, Leipzig’deki bilim adamları araştırmalarını Asya’ya genişletti. Svante Pääbo ve ekibi, geliştirdikleri teknoloji ve metodolojiyi Çin’de bulunan ve Çin Bilim Akademisi tarafından düzenlenen bir koleksiyona kayıtlı fosillere uyguladı. Buradaki odak nokta, Çin’deki ve tüm Asya’daki insan ve hayvanların evrimi ile ilgili temel sorulardır. Çin’in Paleolitik nüfusu, kalan Avrasya bölgesinin nüfusuyla nasıl ilişkilidir? Çin’de tarım nasıl yayıldı? Doğu ve Batı Avrupa arasındaki göç akımları hangi yolları izledi? Çin’de çevresel faktörlere biyolojik adaptasyonun seyri nasıldı? Şimdi soyu tükenmiş primat türleri ve diğer omurgalılar nasıl gelişti?
Tüm bu çalışmalar 1980’lerin başında 2400 yaşındaki Mısırlı bir çocuğun mumyasıyla başladı. O zamanki doktora öğrencisi Svante Pääbo, görünüşte beyhude bir girişim olan DNA’sını çıkarma sorunuyla boğuşuyordu. Bir kemik parçasındaki DNA’nın yalnızca küçük bir kısmı eskidir, bazen yüzde 0,1’den azdır. Kalan kısım, DNA ipliklerinin zamanla küçük parçalara ayrıldığı ve genomun birçok yapı taşının kimyasal olarak dönüştürüldüğü bakteri ve mantarlardan gelir. Ayrıca, “modern” DNA ile her temasta numunelerin kontamine olma riski çok yüksektir. Merakı ve büyük dayanıklılığı sayesinde Pääbo bu engelleri aştı ve geceleri çalışarak tarih öncesi zamanlardan insan DNA’sını çıkarmak ve çözmek için bir yöntem geliştirdi. Analitik teknikleri rafine eden ve daha ileri paleogenetik yöntemleri geliştiren bir hoca vizyonu ile asistanlarını eğitti. Mamutlar, dev tembel hayvanlar ve moalar gibi soyu tükenmiş birçok hayvanın DNA’sını sıralamayı başardılar. NGS “Yeni Nesil Dizileme” teknolojisi bu süreçte çığır açmıştı ve Pääbo bundan faydalanarak yüksek düzeyde otomatikleştirilmiş bir prosedürde yüz milyonlarca gen dizisinin aynı anda okunmasına sağladı. Dört yıllık bir çalışma sonrası Pääbo ve diğer araştırmacılar gen dizilimini tamamen ortaya çıkarmayı başardılar. Yaklaşık 40.000 yıl önce ortadan kaybolduğu varsayılan akrabalarımızın gen dizisinin ilk taslağı, Nature dergisinde sunuldu. Taslak, birkaç Neandertal kemiğinden alınan bir milyardan fazla DNA parçasının analizine dayanıyor. Bilim adamları ayrıca Avrupa, Asya ve Afrika kökenli beş insan genomunu sıraladılar ve bunları Neandertal genomuyla karşılaştırdılar. Bu, bazı şaşırtıcı sonuçlar verdi. Afrika dışında yaşayan tüm insanların genomlarında Neandertal izleri vardı. Atalarımız 80.000 ila 50.000 yıl önce Afrika kıtasını terk edip Avrupa ve Asya’ya yayıldıklarında, Neandertallerle karşılaştılar ve iki tür böylelikle karşı karşıya geldiler ve çiftleştiler– Bugün hala genomda görülebiliyor. Bilim adamları ayrıca Avrupa, Asya ve Afrika kökenli beş insan genomunu sıraladılar ve bunları Neandertal genomuyla karşılaştırdılar.
Modern insanlarla yapılan karşılaştırmalar, sürekli değişen bir çevrenin insanları nasıl uyum sağlamaya ve değişmeye zorladığını gösteriyor. Örneğin, zararlı Neandertal genlerinin çoğu doğal seleksiyonla elimine edilirken, faydalı olanlar insan popülasyonunda yer edinmişler. Atalarımız muhtemelen beyaz ten rengini Neandertallerden aldılar. Diğer antik gen dizileri, belirli bağışıklık reseptörlerini kodlar ve ülsere yakalanma eğilimini azaltır. Günümüz insanının taşıdığı bazı Neandertal genleri, Tip 2 diyabet veya Morbus Crohn geliştirme riskini artırıyor. Neandertaller hala “şempanze benzeri” gen varyantlarına sahipken, modern insanlar aynı yerde bunların varyasyonlarını türetmiştir.
Pääbo, evrimsel tarihimizin çok erken bir aşamasında özellikle faydalı mutasyonlar edindiğimiz için, modern insanın evriminde çok önemli bir rol oynamış olabileceğini tahmin ediyor. Pääbo ve ekibinin bulguları bir çok alanda fikirlerimizin değişmesine sebep olabilecek gibi duruyor.
Güncelleme: 03.09.2022 23:38
