İçeriğe atla

Genetik bariyer

Genetik bariyer, aynı popülasyon içerisinde yaşayan farklı türler arasındaki genetik izolasyon mekanizmasıdır. Bu düşünceye göre dünya üzerinde yaşamış ve yaşamakta olan tüm canlıların genetik yapısını koruyan bir mekanizma vardır. Bu sayede türler, kendi soyuna ait kalıtım bilgisini, nesiller boyunca sağlıklı bir şekilde aktarabilmişlerdir. Paleontolojik bulgularda karşılaşılan neredeyse hiç değişlik görülmeyen canlıların arkasında yatan genetik mekanizmanın da "genetik bariyer" olduğu düşünülmektedir (örneğin 445 Milyon yıl yaşında, Atnalı yengeci fosili[1]) G.Mendel'in kalıtım kanununa göre canlılar, ebeveynlerden gelen genlerin çaprazlanması ile tür içerisinde çeşitlenirler. Birden fazla farklı türün yaşadığı aynı popülasyonda ise türler arası gen transferi doğal yollarla pek mümkün olmaz. Farklı türlerin üremesini engelleyen çeşitli engeller mevcuttur.

Günümüzde yapılan genetik çalışmalarında, yapay yollarla türler arasında gen transferi yapmak mümkün olabilmiştir; fakat gen aktarımı sonrasında çeşitli sorunlarla karşılaşılmıştır. Bunlar:[2]

  • Üreme hücrelerindeki uyumsuzluk: Farklı türlere ait sperm hücresi, dişinin yumurta hücresini hiç dölleyemez (örneğin denizkestaneleri)
  • Hibrit zigot yaşayamaz : Hibrit (melez) canlı zigotu oluşur fakat embriyo yaşamaz ya da sağlıklı gelişim gözlenmez (örneğin bazı semender türleri)
  • Kısırlık: Hibrit canlı doğar; fakat genelde kısır olur (örneğin dişi eşek ile erkek at çiftleşmesinden oluşan katır kısırdır)
  • Nesil bozulması: ilk hibrit sağlıklıdır üreyebilir fakat sonraki nesillerde genetik bozukluklar görülür (örneğin bazı pirinç türleri)

Biyolojide türleşmenin önündeki engeller arasında genetik bariyerler vardır. Çünkü canlı türleri kendi bariyerlerinin dışına çıkılarak, farklı bir türün genleri nakledildiğinde çeşitli uyumsuzluklar oluşmaktadır. Özellikle meyve sineklerinde yapılan denemelerde tür içerisindeki genler ile yakın türler arasında uyumsuzluklar (gene conflict) görülmüştür. Örneğin D. mauritiana ve D. simulans birbirine yakın iki meyve sineği türüdür. Yapılan genetik çalışmaları sonucunda üretilen hibrit erkek yavru kısırdır.[3]

Diğer bir çalışma hamur mayası olarak bilinen Saccharomyces cinsine ait S. cerevisiae ve S. sensu stricto maya türleri arasında yapay gen nakli sonucunda melez nesillerde genetik sorunlar oluşmuş ve üreme devam edememiştir.[4]

Kaynakça

  1. ^ https://www.sciencedaily.com/releases/2008/02/080207135801.htm 2 Şubat 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.>
  2. ^ Campbell Biology, 9th edition, p.489-491
  3. ^ Ting, C. T., Tsaur, S. C., Wu, M. L. & Wu, C. I. A rapidly evolving homeobox at the site of a hybrid sterility gene. Science 282, 1501–1504 (1998)
  4. ^ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4067053 []

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Genetik</span> biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve çeşitliliği inceleyen bir dalı

Genetik ya da kalıtım bilimi, biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve genetik varyasyonu inceleyen bir dalıdır. Türkçeye Almancadan geçen genetik sözcüğü 1831 yılında Yunanca γενετικός - genetikos ("genitif") sözcüğünden türetildi. Bu sözcüğün kökeni ise γένεσις - genesis ("köken") sözcüğüne dayanmaktadır.

Evrim, popülasyondaki gen ve özellik dağılımının nesiller içerisinde seçilim baskısıyla değişmesidir. Bazen dünyanın evrimi, evrenin evrimi ya da kimyasal evrim gibi kavramlardan ayırmak amacıyla organik evrim ya da biyolojik evrim olarak da adlandırılır. Evrim, modern biyolojinin temel taşıdır. Bu teoriye göre hayvanlar, bitkiler ve Dünya'daki diğer tüm canlıların kökeni kendilerinden önce yaşamış türlere dayanır ve ayırt edilebilir farklılıklar, başarılı nesillerde meydana gelmiş genetik değişikliklerin bir sonucudur.

<span class="mw-page-title-main">Gen</span> içinde bulunduğu hücre veya organizmaya özel bir etkisi olan, kuşaktan kuşağa ve hücreden hücreye geçen kalıtımsal öge.

Gen, bir kalıtım birimidir. Bir DNA'nın belirli bir kısmını oluşturan nükleotid dizisidir. Popüler ve gayriresmî kullanımda gen sözcüğü, "ebeveynden çocuklarına geçen belirli bir karakteristiği taşıyan biyolojik birim" anlamında kullanılır. Kromozomun kesitleri olan genler birbirinden çok farklı işlevlerde ve büyüklüklerde (uzunluklarda) olabilirler. Genlerin büyüklükleri ve işlevleri her zaman doğru orantılı değildir.

<span class="mw-page-title-main">Kromozom</span> Dnaların kendini protein kılıfla kaplamasından sonra oluşan Dna sarmalı topluluğu

Kromozom, ; DNA'nın "histon" proteinleri etrafına sarılmasıyla, yoğunlaşarak oluşturduğu, canlılarda kalıtımı sağlayan genetik birimlerdir. Kromozomlar mikrometre boyutunda olup hücre bölünmesinin metafaz aşamasında ışık mikroskobu ile görüntülenebilmektedirler.

<span class="mw-page-title-main">Rekombinant DNA</span> Moleküler düzeyde insan eliyle oluşturulan ve yeni DNA dizileri üreten DNA molekülleri

Rekombinant DNA teknolojisi, doğada kendiliğinden oluşması mümkün olmayan, çoğunlukla farklı biyolojik türlerden elde edilen DNA moleküllerinin, genetik mühendislik teknolojisiyle kesilmesine ve elde edilen farklı DNA parçalarının birleştirilmesi işlemlerini kapsayan bir teknolojidir. Rekombinant DNA ise; bu işlem sonucu üretilmiş olan yeni DNA molekülüne verilen isimdir ve kısaca rDNA olarak yazılır.

Mutasyon ya da değişinim, bir canlının genomu içindeki DNA ya da RNA diziliminde meydana gelen kalıcı değişmelerdir. Mutasyona sahip bir organizma ise mutant olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Genetik algoritma</span>

Genetik algoritmalar, doğada gözlemlenen evrimsel mekanizmalara benzer mekanizmalar kullanarak çalışan eniyileştirme yöntemidir. Çok boyutlu uzayda belirli bir maliyet fonksiyonuna göre en iyileştirme amacıyla iterasyonlar yapan ve her iterasyonda en iyi sonucu üreten kromozomun hayatta kalması prensibine dayanan en iyi çözümü arama yöntemidir.

<i>Cennetten Akan Irmak</i>

Cennetten Akan Irmak: Yaşama Darwinci Bir Bakış; (İngilizce: River Out of Eden: A Darwinian View of Life, Basic Books. 1995. MNew York) Richard Dawkins'in kitabı.

<span class="mw-page-title-main">Popülasyon genetiği</span> popülasyonların genetik farklılıklarıyla ilgilenen genetiğin alt alanı, evrimsel biyolojinin bir parçası

Popülasyon genetiği, popülasyonlardaki fertlerin benzerlik ve farklılıklarının kaynaklarını, bunun yanında popülasyonlardaki alel frekansının dağılımlarını ve değişimlerini araştıran bir genetik altdalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Üreme</span> Bir veya daha fazla ana organizmadan yeni organizmaların üretildiği biyolojik süreç

Üreme, çoğalma olarak da bilinir, bir canlının neslini devam ettirmesi olayı. Büyüme ve gelişmesini tamamlayan her canlı üreme yeteneğine sahip olur. Üreme yeteneğine sahip canlılar kendilerine benzer bireyler oluştururlar ve bu sayede nesillerini devam ettirmiş olurlar.

<span class="mw-page-title-main">Edinilmiş özelliklerin kalıtımı</span>

Edinilmiş özelliklerin kalıtımı bir canlının yaşamı boyunca meydana gelen değişikliklerin döllerine aktarıldığına dair bir kalıtım teorisidir. Bu fikir eski Yunanlar zamanından beri mevcut olmakla beraber, genelde Fransız tabiatçısı Jean Baptiste Lamarck'a atfen, Lamarkizm olarak değinilir.

Evrimsel faktör veya evrim faktörü, biyolojide bir popülasyonun gen havuzunu ve sahip olduğu gen varyasyonlarının tümünü etkileyen ve değiştiren tüm faktörlere ve evrimsel süreçlere denir.

Genetik çeşitlilik, bir biyolojik çeşitlilik düzeyi olup bir türün gen havuzundaki genetik özelliklerinin toplam sayısını gösterir. Genetik çeşitlilik, çeşitlenen genetik özelliklerin eğilimini tanımlayan genetik değişkenlik terimi ile aynı şey olmayıp bundan ayrılır.

Gen akışı veya gen göçü, popülasyon genetiğinde, gen alellerin bir popülasyondan diğerine aktarılmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Yapay seçilim</span> Canlıların kendi arasında yaptığı etkileşimler sonucu oluşan yeni türler

Yapay seçilim, insanların bilinçli ve amaçlı olarak bir organizmanın belli özelliklerini seçmesi ve kontrollü olarak yetiştirmesi sürecini anlatan tanım. Bu terim, Charles Darwin tarafından belirli özelliklere sahip canlıların farklılaşarak çoğalmalarının gelişmiş hayatta kalma veya üreme yeteneklerine dayandığı doğal seçilime karşılık olarak kullanılmıştır. İnsan eliyle hangi hayvan ya da bitkinin üretileceğine karar verildiği yapay seçilimin aksine, doğal seçilimde ne tür varyasyonların ve genlerin gelecek nesillere aktarılacağını çevre veya doğa şartları belirler.

Mikro evrim, tek bir canlı türü ve bu türün popülasyonları içinde çeşitli seleksiyonlar sonucu oluşan tüm küçük değişimler ve evrimleşme olayları. Bu anlamda mikro evrim, bir popülasyonun gen sıklığında küçük ölçekte oluşan değişimlerin evrimidir.

<span class="mw-page-title-main">Genetik asimilasyon</span>

Genetik asimilasyon, genelde kimyasal maddeler, aşırı ilaç kullanımı veya radyasyon gibi çevre şartlarıyla oluşan ve doğuştan gelen teratojen bozuklukların ya da kusurların, yapay seçilim veya doğal seçilimle birlikte aynı fenotipik değişikliklere ve genetik koda sahip olan yeni türler oluşturmak için kullanıldığı sürece verilen isim. Epigenetik kalıtımın sonuçları etkilemesi olanak dahilinde olsa da yüzeysel görünüşlere rağmen genetik asimilasyon, edinilmiş özelliklerin kalıtımını gerektirmez. Genetik asimilasyon, daha ziyade gelişimsel yolların genetik olarak kanalize edilmesinin önünde yatan engellerin aşılmasında kullanılan bir yöntemdir.

<span class="mw-page-title-main">Üreme yalıtımı</span> Türleşmenin evrimsel mekanizması

Üreme yalıtımı veya hibritleşme engelleri, iki farklı türün popülasyonlarındaki bireylerin birbirleriyle eşleşmesini veya verimli döller meydana getirmesini önleyen, bunun yanında birleştiklerinde sadece kısır melez bireylerin oluşmasına neden olan davranışlar, fizyolojik süreçler ve mekanizmaların tümünü tanımlayan bir terim. Bu engeller, farklı popülasyonların veya türün bireyleri arasındaki gen akışını azaltarak ya da doğrudan engelleyerek her türün özelliklerinin gen havuzunda korunmasına izin verir ve birbirleri ile çiftleşmeyen popülasyonların genetik karışımları da bu şekilde kendi aralarında sınırlı kalmış olur.

Eşeyli üremenin evrimi, şu an güncel olan birkaç farklı bilimsel hipotez tarafından açıklanmaktadır. Eşeyli yolla üreyen tüm organizmalar tek hücreli ökaryot bir türden türemiş olup tek bir ortak atadan gelmektedir. Birçok protist, çok hücreli bitkiler, hayvanlar ve mantarlar gibi eşeyli üreme yoluyla çoğalırlar. Bdelloidea veya herhangi bir döllenme meydana gelmeden meyve oluşturabilme özelliğine sahip bazı partenokarp bitkiler gibi, ikinci derecede bu özelliği kaybetmiş olan bazı türler de bulunmaktadır. Eşeyli üremenin evrimi birbirleriyle ilişkili ama birbirlerinden farklı olan iki değişik konuyu ele alır. Bunlardan birincisi eşeyli üremenin kökeni, diğeri ise eşeyli üremenin korunarak devamlılığın sağlanmasıdır. Ancak eşeyli üremenin kökenine dair hipotezlerin deneysel olarak test edilmeleri zor olduğundan, güncel araştırmalar daha ziyade eşeyli üremenin nasıl korunduğu ve sürdürüldüğüne odaklanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Genetik hastalıkların kökeni</span>

Genetik hastalıklar , bir ailede kuşaktan kuşağa aktarılabilen patolojileri niteleyen tanımlamadır. Kalıtsal hastalıkların gelecek kuşaklara aktarılmasında etkili olan faktörlerler, genlerdeki ve kromozomlardaki yapısal değişikliklerdir.