Yeni bir çalışma, örümceklerin ipek üreten spinneret organlarının kökeninde 400 milyon yıl önce gerçekleşen dev bir DNA çoğalmasının olabileceğini öne sürüyor. Araştırmacılar, özellikle abdominal-A gen çiftinin spinneret gelişiminde kritik rol oynadığını buldu.
Örümceklerin ağ örebilmesi, evrimin çok eski bir “genetik hata”sına dayanıyor olabilir. Science Advances’ta 14 Ocak’ta yayımlanan bir araştırmaya göre, örümceklerin ipek üreten organları olan spinneret’ler, yüz milyonlarca yıl önce yaşanan tüm genom çoğalmasının ardından şekillenmiş olabilir.
Ekip, iki örümcek türünün ve bir kamçılı akrebin (whip scorpion) genomlarını analiz ederek diğer örümceğimsilerle karşılaştırdı. Sonuçlar, yaklaşık 400 milyon yıl önce örümcekler, akrepler ve kamçılı akreplere giden soyun erken bir atasının tüm DNA’sını bir defada ikiye katladığına işaret ediyor. Bu olay, genom genelinde çok sayıda genin fazladan kopyalarını bırakarak yeni işlevlerin evrimleşmesi için “malzeme” sağlamış olabilir.
Spinneret ve abdominal-A bağlantısı
Araştırmacı Shuqiang Li (Anhui Normal University) ve çalışma arkadaşları, bu büyük çoğalmanın ardından oluşan gen çiftlerinden birinin özellikle öne çıktığını söylüyor: abdominal-A. Örümcek embriyoları üzerinde yapılan genetik ve gelişim deneyleri, bu gen çiftinin spinneret’lerin, “protolimb” denilen ilkel uzuv benzeri yapılardan gelişmesinde önemli rol oynadığını gösterdi. Genin işlevi devre dışı bırakıldığında embriyoların spinneret’lerini kaybetmesi de bu ilişkiyi destekliyor.
Yine de herkes aynı ölçüde ikna olmuş değil. Chicago Üniversitesi değil, University of Wisconsin–Madison’dan omurgasız biyoloğu Prashant Sharma, bulguların güçlü olduğunu ancak spinneret’lerin kökenine dair alternatif bir olasılığın tamamen elenmediğini belirtiyor. Bazı eklembacaklı gruplarında (örneğin sea spiders ve akarlar) abdominal-A geninin bulunmaması ve bu canlıların arka vücut segmentlerinin kısalmış görünmesi, söz konusu genlerin spinneret’ten ziyade genel olarak arka vücut segmentlerini “yönetiyor” olabileceğini düşündürüyor.
Çalışma, bitkilerde sık görülen ama hayvanlarda daha nadir olan tüm genom çoğalmasının, büyük evrimsel sıçramalara zemin hazırlayabileceğini hatırlatıyor. Araştırmacılara göre bu tür bir çoğalma, yeni gen etkileşimlerinin ve yeni organların ortaya çıkması için fırsat penceresi açabiliyor — örümceklerin başarı hikâyesinde spinneret’ler gibi.
Kaynaklar ve Bağlantılar:
- www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw2173
- www.sciencenews.org/article/spider-silk-making-organ-evolve-genetic
