Nobel Tıp Ödülü Soyu Tükenmiş Hominin Genom Araştırmalarına Gitti

Fizyoloji veya tıp alanında verilen Nobel Ödülü bu yıl, soyu tükenmiş hominin türlerinin genomlarıyla yaptığı çalışmalar ve insanın evrimi üzerine keşifleri nedeniyle İsveçli evrimsel antropolog Svante Pääbo’ya verildi.

Pääbo, önceden bilinmeyen bir hominin türünü (Denisova) keşfetti, soyu tükenmiş Neandertallerin genom dizisini çıkararak imkânsız görünen bir işi başardı ve modern insanın yaklaşık 70.000 yıl önce Afrika’dan çıktığı o ünlü göçü takiben soyu tükenmiş bazı homininlerle arasında gerçekleşen gen alış verişlerini ortaya koydu.

İnsanın nerede ortaya çıktığı, tarih öncesi göç yolları ve soyu tükenmiş olan diğer insansı türlerinden farklarımız, neredeyse her dönemde hem bilimin hem de toplumların en popüler konuları arasında oldu.

Yıllar içinde açığa çıkarılan fosiller, modern insanın yaklaşık 300.000 yıl önce Afrika’da ortaya çıktığını, en yakın akrabalarımız olan Neandertallerin ise bundan yaklaşık 100.000 yıl önce Afrika’nın dışında ortaya çıktıklarını gösteren kanıtlar sağladı. Avrupa ve Batı Asya’da yayılış gösteren Neandertaller, Homo sapiens’in Afrika’dan çıkarak göç etmeye başlaması sonrasında yavaş yavaş yok oldular. Modern insan önce Orta Doğu’ya, sonra da dünyanın geri kalanına yayıldı. Bu süre zarfında, Homo sapiens ve Neandertaller, Avrasya’nın çeşitli bölgelerinde farklı dönemlerde bir arada yaşadılar. İnsan genomunun 1990’ların sonlarında dizilenmesi, bu türlerin bir arada yaşadıkları dönemlerde nasıl bir ilişki içinde olduklarına dair ipuçları sağladı. Ancak, daha net cevaplar bulabilmek için karşılaştırma materyali gerekiyordu; yani Neandertal genomu.

Soyu tükenmiş bir türün genomunu incelemek güç bir görevdir. Çünkü DNA yapısı zaman içinde bozulur, diğer türlerin (özellikle de bakterilerin) DNA’sı ile karışarak kontamine olabilir ve kimyasal açıdan büyük ölçüde değişikliğe uğrar. Pääbo, Neandertal DNA’sını incelemek için yöntemler geliştirmek adına bu zorlukların üstesinden gelmeyi aklına koydu ve bu amaca yönelik olarak önce mitokondri DNA’sı ile çalışmayı seçti. Vücut hücrelerinin DNA’sından bağımsız olarak kendi DNA’sını içeren mitokondriler hem avantaj hem de dezavantaj sağlıyordu. Mitokondri DNA’sı hücre DNA’sından çok daha küçüktü ama binlerce kopyası bulunuyordu, bu da hata payını azaltıyordu. Nihayet, Almanya’da ortaya çıkarılan 40.000 yıllık bir Neandertal kemiğinden mitokondri DNA’sının bir bölgesine ait dizilimi çıkarmayı başararak, Neandertallerin günümüz insanlarından ve şempanzelerden genetik olarak farklı olduğunu keşfetti.

Pääbo’nun gayretleri bununla bitmedi. Ekibiyle birlikte, tarih öncesine ait çekirdek genomlarını izole etmek ve dizilimlerini çıkarmak için daha iyi yöntemler geliştirmeye devam etti. Ekibi, 2008 yılında Sibirya’daki Denisova mağarasında keşfedilen ve son derece iyi korunmuş DNA içeren 40.000 yıllık bir parmak kemiğinden dizilim elde etmeyi başardı. Bulgular, Neandertallere ve modern insana ait bilinen tüm genom dizilerinden farklı olan, benzersiz bir DNA dizilimi gösteriyordu. Bu, yeni bir keşifti: Denisova adı verilen ve daha önce bilinmeyen bir hominin. Pääbo’nun ekibi daha sonra, 2010 yılında, ilk Neandertal genom dizilimini de elde etti.

Sırada, karşılaştırmalı analizler vardı. Modern insan ve dünyanın farklı yerlerine yayılmış olan soyu tükenmiş akrabaları arasındaki ilişkiye ışık tutmak amacıyla bir sürü karşılaştırmalı çalışma yapıldı. Bu çalışmalar sonucunda Neandertaller ve Homo sapiens‘in en son ortak atasının yaklaşık 800.000 yıl önce yaşadığını, Homo sapiens ve Neandertallerin bir arada yaşadıkları süre boyunca birbirleriyle çiftleştiklerini, Avrupa veya Asya kökenli modern insanlarda genomun yaklaşık %1-4 oranında Neandertal genomu içerdiğini öğrendik. Karşılaştırmalı çalışmalar ayrıca, Homo sapiens‘in Doğu Avrasya’da yaşayan Denisovalılar ile de çiftleştiğini ve Güney Doğu Asya kökenli modern insanların %6’ya kadar Denisova DNA’sı taşıyabildiğini de gösterdi.

Homo sapiens ve diğer homininler arasında gerçekleşen bu gen akışları, bağışıklık sistemlerimizin nasıl çalıştığına dair bilgiler de dâhil olmak üzere, günümüzde yapılan fizyoloji ve tıp çalışmaları için önemli veriler sağlıyor.

Pääbo’nun çalışmaları, paleogenomik adı verilen yepyeni bir bilim dalının ortaya çıkmasıyla sonuçlandı. Keşifleri sayesinde, Homo sapiens‘in Afrika’dan göç etmeye başladığı dönemde diğer insansı türlerinin dünyanın nerelerinde yaşadıkları, modern insanın dünyanın geri kalanına nasıl yayıldığı ve göç yolları boyunca hangi hominin türleriyle melezleşmeler gerçekleştiği konularında paha biçilmez bilgiler edindik.