Katalog

of Technology'de Edward B Lewıs ve arkadaşları Drosophı lalar uzerınde bır duı genetık çalışma yapmaya başladılar Bu garıp sıneklerde esas ola rak ıkı değışıklık so? konusuy du Bunlardan bırısı kanadarın aslında gozlerın olması gerektı ğı yerden çıkması (ophthalmoptera), dığerı de ayakların duyargaların (anten) olması ge rektığı yerde gelışmesıydı Bu hayvanların genetık yapılarında bır değışıklık olduğu (mutasyun) bılınıyordu, ama bu sırada henuz genlerın molekuler yapısını oluşturan DNA henuz keşfedılmemıştı Bu nedenle de mutasyonun gerçekte neye bağ lı olduğu bılınmıyordu Bugun mutasyonun DNA yapısını oluşturan bazların sırılanışın dakı bır değışıklık olduğu ve bu değışıklığın de genın ışleyışını bozduğu ya da değıştırdığı bılı nıyor O donemde ıse ancak mutasyonların sonuçları goz lemlenebılıyordu Drosophıla larda gozlenen bu mutasyonlara homeotık mutasyonlar adı verıl dı Çunku bu mutasyonlarla vu cudun bazı kısımları başka yerde olması gereken organlar şeklınde gelışıyorlardı Bıyologlar Drosophılalardakı gelışım bozukluklarının nasıl kalıtıldığı nı gozleyerek bu sıneklerde vucut kısımlarının nerede gelışmesı gerektığını belırleyen bazı genlerın olması gerektığı sonu cuna vardılar Bu çalışmalar so nucunda modern teknolojının desteğı olmaksızın her bırı Drosophılanın farklı bır bolumunde transformasyona (değışım) yol açan mutasyona uğramış genlerı buldular Or bırgende kı mutasyon başın bır kısmının gelışmesını etkılerken, bır başka gendekı mutasyon karnın bır bolumunu etküıyordu Bu genlere homeotık genler adı verıldı Homeotık bır gen mutasyona uğradığı zaman boceğın bır bolumunun gelışımını yanlış bır yola gırıyordu Bu genlerdekı tek bır mutasyon bıle or bacağın duyarganın yerınde gelış mesıne neden olabılıyordu Bu nunla bırlıkte bır duyarganın ya da bacağın yapısının oluşması ıçın yuzlerce genın ortaklaşa çalışması gerektığınden homeotık genlerın butun bu genlerın ça lışmasını kontrol edıyor olması beklenır Son 10 yılda genlerın tanım Itnaginal dlsklerin sıralanışı lanması ıçın kullanılan teknıkler ılerı derecede gelıştı Bılım adamları homeotık genlerın yapılarını ortaya çıkararak ve bunlar uzerınde değışıklıkler yaparak bu genlerın nasıl çalıştığı uzerınde daha fazla bılgı sahıbı olmaya başladılar Araştırmacılar Drosophılanın butun homeotık genlerınde benzer baz dızüışıne sahıp olan kısa bır DNA parçasının bulun duğunu ortaya çıkardılar Bıyo loglar genlerle ılışkılı olan kuçuk DNA parçalarına "box" (kutu) adını verdıklerı ıçın homeotık genlerın bu ortak bolumlerıne de homeobox adı verıldı Homeobox 60 amınoasıtten oluşan kuçuk bır proteın duısı nı kodlar Bu proteın bolumune homeodomaın adı verılır Ho meodomaının en onemlı ozellı ğı DNA molekulune bağlanabıl mesıdır bu nedenle de homeotık genlerın kontrol ettığı DNA dızılerını tanıyıp bunlara bağlanabılır Boylece homeotık gen tarafından kodlanan proteı nın DNA'ya bağlanmasıyla gen lerın çalışması kontrol altına alınmış olur Proteın bağlandığı zaman genlerın taşıdığı bılgı hucre tarafından okunamaz îşte homeotık genlerm dığer gen lerın ışleyışını kontrol edışının temel mekanızması budur Da ha sonra araştırmacılar Drosophılada yaklaşık 50 kadar homeobox genı (homeoboxı taşıyan gen) bulunduğunu ortaya çı kardılar Bunu ızleyen donemde bu tun dıkkat Drosophılalardakıne benzer gelışmeyı kontrol eden genlerın evrımın daha ıle rısındekı hayvanlarda da olup olmadığının araştırılmasına yoneldı O doneme değm kurbağa embryolojı ve gelışmesı ya kından ıncelenmış olmasına rağmen kurbağalar U7erıne ya pılmış genetık bır çalışma yok tu Farelerın ıse genetık yapısı konusunda oldukça ılerlenmış olmasına rağmen bunlarda ge lışmeyı kontrol eden genlerın varlığına rastlanmamıştı Buna karşılık Drosophılalarda gelış meyı etkıleyen homeotık genler ve homeobox bulunmuştu Omurgalılarda homeobox gen lerı U7erınde ılk çalışmalar 1983 yılmda Basel'de Derobertıs ta rafından Xenopus laevıs adı ve rılen kurbağa ıle yapılmaya baş landı DeRobertıs ve arkadaşları o donem ıçın çılgın ca denılebılecek bır denemtye gırıştıler Deneme, Drosophıla nın homeoboxınden elde edılen DNA probları ıle kurbağada benzer genlerın olup olmadığınt aramaktı O gune dek bırbırın den tamamen farklı ıkı hayvan grubu arasında boyle bır dene meye gırışılmemıştı Sonuç umulanın aksıne olumluydu Kurbağada da benzer bır DNA bolumu bulundu ve buna XlHboxl adı verıldı Bu da omurgalıların gelışmesını anla maya doğru gıden yolda atılmış son derece onemlı bır adımdı Bılım adamları daha yuksek canlılarda bulunan ve Hox gen lerı adı verılen bu genlerın sı 0 gun Dollenme o yurnurta Drosophılaların Mendel ın bezelye lerının yerını almasının uzennden ne redeyse 1 asır geçmesıne rağmen bu kuçuk meyve sıneklerı hâlâ genetıkçıle ,••""TTTT*' nn gozdelerındcn bırı olmayı surduru yor îlk olarak 1908 yılında Anıerıkalı Larva bıolog Thomas 11 Mnrgan ve arkadaş ları başladı Drosophıla melanogaster 5 gun Pupa oluşumu lerle çakşmaya Bunun nederu bu sı neklerle laboratuvar sartlarında çalısmanın son derece kolay olmasıydı Bezelyelerın ekılmelerı sulanmaları ge rektığı dusunulduğunde Drosophıla ların bır deney tupu ıçınde ve 37 derece sıcaklıkta çoğalmalarının ne denlı bu yuk bır avantaj olduğu anlaşıkbllır Üs telık bu sıneklerde her 14 gunde bır ye nı bır generasyon ortaya çıkar ve bu bezelyelerın 25 katı bır hız demektır 9 gun Bu nedenle çalışmalar hem daha hı/lı hem de çpk daha ucuza maloluyordu Erışkın Boylece yeşıl yuvarlak sarı kırışık be «Jye kalıtımının ızlenmesının yerını kırmızı gozlu bcyaz gözlu Drosophıla kalıtımının ızlenmesı aldı Droaophila'nın yumurtadan orlşDrosophılaların genetık araştırma kln hale gaçifine dagln Iztodlfll gelar ıçın son derece avantajlı olmasının Hşmeçizglsl nedenlennden bırı de tukuruk bezlerı Embrıyo gelışımı i Meyve sineği:Drosophila Genetikçilerin gozdesi bu sineğin kromozomlan çok buyuk ve bu nedenle rahat izlenebiliyor, değışiklikler görülebiliyor. nın hucrelcrınde dev kromozomlar ol duğunun ortaya çıkarılmasıydı Ba^ka bineklerde de rastlanan bu ozellık kro mo7omların ıncelenmesını kol.iylaştıı ı yordu Normal hucre kromo7omları ışık mıkroskobunda ancak seçılebılır lerken bu kromozomlardan 100 kat da ha buyuk olan bu kromozomların uzcr lerınde yer alan koyu renklı bantlar bıle rahatlıkla bırbırlerınden ayırd edılebı lıyordu Bu bantların ıncelenınmyle kromo7omlarda meydana gelen değı şıklüder, yenıden duzenlenmeler (rear rangement) ızlenebılıyordu Bu da ba zı genlerın bazı kromozomlar uzerındelu yerleşımının (lokalızasyon) ortaya ı,ıkarılma.sını mumkun kıldı ve gıderek gen harıtaları oluşmaya başla dı Bu sıneklerın araştırmacılara sıın dukları son armağanlardan bırı de ho meobox genler Hem omurgalılarda hem de sıneklerde bulunan ve evrım sı rasmda ılcrı derctede korunmuş olan (conserved) bu genlerın bu ıkı hayvan soyunun ortak atası olan yassı soluıan larda da olup olmadığının araştırtlması bugunun araştırma konularından bırı 1 gun