Merve ÖZAK Zehra ÖMEROĞLU Zehra ÖMEROĞLU Fateme FROOTAN. - презентация

1 Merve ÖZAK Zehra ÖMEROĞLU Zehra ÖMEROĞLU Fateme FROOTAN

2 Bireyler evrimleşmez, Bireyler evrimleşmez, evrimleşen canlı evrimleşen canlı topluluklarıdır. topluluklarıdır. Charles Darwin Charles Darwin

3 Neo-Darwinism Populasyonlardaki genetik farklılıklardan mutasyonlar sorumlu olup doğal seçim de Populasyonlardaki genetik farklılıklardan mutasyonlar sorumlu olup doğal seçim de genetik profillerin genetik profillerin şekillendirilmesini sağlar. şekillendirilmesini sağlar.

4 Moleküler Evrim Moleküler evrim, evrimin DNA, RNA ve protein düzeyindeki işlenmesidir. Moleküler evrim, evrimin DNA, RNA ve protein düzeyindeki işlenmesidir. 1960lı yıllarda moleküler biyoloji, evrimsel biyoloji ve populasyon genetiği alanındaki araştırmacılar tarafından açıklanan protein ve nükleik asit yapısı ve fonksiyonunun keşfi ile moleküler evrim 1960lı yıllarda moleküler biyoloji, evrimsel biyoloji ve populasyon genetiği alanındaki araştırmacılar tarafından açıklanan protein ve nükleik asit yapısı ve fonksiyonunun keşfi ile moleküler evrim bir bilim dalı olarak bir bilim dalı olarak ortaya çıkmıştır. ortaya çıkmıştır.

5 Moleküler evrimin km taşları 1953 Watson & Crick DNA çift sarnal yapısı 1953 Watson & Crick DNA çift sarnal yapısı 1955 Fred Sanger ve ark. İlk protein analizi 1955 Fred Sanger ve ark. İlk protein analizi 1960s Nötral teorisi ile moleküler saatin teorik açıklanması 1960s Nötral teorisi ile moleküler saatin teorik açıklanması 1970 Nükleikasit dizin analizi ile rRNA dizinlerinin bulunuşu 1970 Nükleikasit dizin analizi ile rRNA dizinlerinin bulunuşu

6 Molek ü ler evrimin gelişimini destekleyen bazı olaylar: Molek ü ler evrimin gelişimini destekleyen bazı olaylar: - Enzim fonksiyonlarının evrimi, - Enzim fonksiyonlarının evrimi, - Molek ü ler saat (molek ü ler saat hipotezine (MCH) dayanmaktadır. Genetikte bu teknikle t ü rlerin ne zaman birbirinden ayrıldıkları belirlenir.) adı altında n ü kleik asit sapması, - Molek ü ler saat (molek ü ler saat hipotezine (MCH) dayanmaktadır. Genetikte bu teknikle t ü rlerin ne zaman birbirinden ayrıldıkları belirlenir.) adı altında n ü kleik asit sapması, - Junk DNA nın k ö keninin araştırılması, - Junk DNA nın k ö keninin araştırılması, - Adaptif molek ü ler evrim ve n ö tral teori, - Adaptif molek ü ler evrim ve n ö tral teori, - T ü m genom dizileme ç alışmaları, - T ü m genom dizileme ç alışmaları, - Protein karakterizasyonları, - Protein karakterizasyonları, - Biyoinformatik, - Biyoinformatik, - Gen fonksiyonlarının anlaşılmasına y ö nelik olarak gen duplikasyonları, - Gen fonksiyonlarının anlaşılmasına y ö nelik olarak gen duplikasyonları, - İnsanda enfeksiyon, hastalık gelişimi ve ö ğrenme kabiliyeti gibi fonksiyonlarda meydana gelen molek ü ler değişimler. - İnsanda enfeksiyon, hastalık gelişimi ve ö ğrenme kabiliyeti gibi fonksiyonlarda meydana gelen molek ü ler değişimler.

7 Uygulamalı Moleküler Evrim İstenilen özelliklere sahip yeni bir ürün (örn. bir enzim) veya bir organizmayı oluşturmak amacıyla doğal evrimsel sürecin seçici ve kontrollü bir şekilde laboratuarda hızlandırarak yeniden tasarlanması ve uygulanmasıdır. İstenilen özelliklere sahip yeni bir ürün (örn. bir enzim) veya bir organizmayı oluşturmak amacıyla doğal evrimsel sürecin seçici ve kontrollü bir şekilde laboratuarda hızlandırarak yeniden tasarlanması ve uygulanmasıdır. Test tüpündeki evrim, Test tüpündeki evrim, Yapay evrim, Yapay evrim, Yönlendirilmiş evrim. Yönlendirilmiş evrim.

8 Yönlendirilmiş Moleküler Evrim Bugün, varolan bir proteinin amino asit diziliminde küçük değişiklikler yapabiliriz. Buradaki zorluk, dizinin içindeki tek bir noktanın bile değiştirilmesinin proteinin özellikleri üzerinde yapacağı olası etkilerdir. Çözüm olarak, doğanın örneğine geri dönebiliriz: Yönlendirilmiş moleküler evrim adlı yöntem, etkin bir şekilde doğal seçimi taklit eder. Bugün, varolan bir proteinin amino asit diziliminde küçük değişiklikler yapabiliriz. Buradaki zorluk, dizinin içindeki tek bir noktanın bile değiştirilmesinin proteinin özellikleri üzerinde yapacağı olası etkilerdir. Çözüm olarak, doğanın örneğine geri dönebiliriz: Yönlendirilmiş moleküler evrim adlı yöntem, etkin bir şekilde doğal seçimi taklit eder.

9 Allel frekansındaki değişimlerin sebepleri Allel frekansındaki değişimlerin sebepleri Mutasyon, Mutasyon, Genetik kayma(genetic drift), Genetik kayma(genetic drift), Gen akışı veya göç(gene flow), Gen akışı veya göç(gene flow), Seçim(seleksiyon). Seçim(seleksiyon).

10 Mutasyon, hücredeki genetik materyalin baz çifti dizininde meydana gelen kalıcı veya geçici değişiklikler olarak tanımlanmaktadır. Mutasyon, hücredeki genetik materyalin baz çifti dizininde meydana gelen kalıcı veya geçici değişiklikler olarak tanımlanmaktadır. Mutasyon:Evrimin sürükleyici gücü Mutasyon:Evrimin sürükleyici gücü

11 Punctuated equilibrium Punctuated equilibriumPunctuated equilibriumPunctuated equilibrium (noktalı denge) Phyletic gradualism Phyletic gradualism

12

13 Genetik Kayma Bir populasyondaki bir neslinden sonraki nesline gen frekansının değişim sürecidir. Bir populasyondaki bir neslinden sonraki nesline gen frekansının değişim sürecidir.

14 Gen Akışı veya Göç Populasyonları genetiksel olarak birbirlerine yakınlaştırarak daha büyük gen havuzlarının oluşmasını sağlayan tek etken. Populasyonları genetiksel olarak birbirlerine yakınlaştırarak daha büyük gen havuzlarının oluşmasını sağlayan tek etken.

15 Seçim Organizma soyunu korumak için daha fazla döl oluşturur. Organizma soyunu korumak için daha fazla döl oluşturur. Nesiller yavaş bir şekilde değişirler. Nesiller yavaş bir şekilde değişirler. Bu özellikler nesilden nesle Bu özellikler nesilden nesle aktarılır. aktarılır. Çevreye göre Çevreye göre daha fazla daha fazla uyuma sahip uyuma sahip bireyler bireyler hayatta kalır. hayatta kalır.

16 Cinsel Seçim Bir canlıda göz alıcı bir yapı bulunmasının, bu yapının kazandırdığı cinsel cazibeden kaynaklanır. Bir canlıda göz alıcı bir yapı bulunmasının, bu yapının kazandırdığı cinsel cazibeden kaynaklanır.

17 Evrimin sürükleyici güçleri Evrimin sürükleyici güçleri Selectionists hypotheses Selectionists hypotheses Neutralists hypotheses Neutralists hypotheses Mutationists hypotheses Mutationists hypotheses

18 Selectionists Hypotheses Denge ve pozitif seçimin moleküler evrimin sürükleyici güçleri oldukları iddia edilir. Denge ve pozitif seçimin moleküler evrimin sürükleyici güçleri oldukları iddia edilir. Panselectionism Panselectionism Evrimin açıklanması için seleksiyon tek etkendir. Evrimin açıklanması için seleksiyon tek etkendir.

19 Neutralists Hypotheses Seleksiyon ve rastgele kaymalara saymadan mutasyonların önemine dikkat çekiyor. Seleksiyon ve rastgele kaymalara saymadan mutasyonların önemine dikkat çekiyor.

20 Mutationists Hypotheses Bu teori ile evrimsel fenomenler mutasyonel olaylarla açıklanmaktadır. Bu teori ile evrimsel fenomenler mutasyonel olaylarla açıklanmaktadır.

21 Filogenetik Evrim, birbirine benzemeyen çok sayıda türün ortak bir ataya sahip olduklarını ve tüm yaşam formlarının aynı uzaklıktaki bir başlangıçtan köken aldığına işaret etmektedir. Canlıları, akrabalık derecelerine ve evrim basamaklarına göre sınıflandıran bilim dalına filogenetik adı verilir. Evrim, birbirine benzemeyen çok sayıda türün ortak bir ataya sahip olduklarını ve tüm yaşam formlarının aynı uzaklıktaki bir başlangıçtan köken aldığına işaret etmektedir. Canlıları, akrabalık derecelerine ve evrim basamaklarına göre sınıflandıran bilim dalına filogenetik adı verilir.

22 Filogenetik akrabalıkların belirlenmesindeki yaklaşımlar: I. Klasik evrimsel taksonomi II. Fenetik taksonomi III. Kladistik taksonomi IV. Moleküler taksonomi

23 Klasik Evrimsel Taksonomi - Tecrübeye ve subjektif yargıya dayalıdır. - Benzerlikler değerlendirilir. - Türün çok sayıda karakteri çalışılır (dış morfoloji, histoloji, iç anatomi, kromozom morfolojisi…). - Yaşayan türlerle fosiller karşılaştırılır. - Embriyoloji ve yaşam şekli önemlidir.

24 - Yakın akraba olmayan organizmalar, benzer çevresel durumlara adaptasyon sebebiyle bir ya da daha fazla karakter açısından daha benzer hale geldiklerinde bunların konvergent evrim geçirdikleri söylenir ve bu durum konvergens olarak adlandırılır. - Konvergens sorunu filogenetik çalışmalarda önemli bir karışıklık nedenidir.

25 Homoloji: Ortak atalık yoluyla türeler arasında oluşan benzerliklere verilen isimdir. Homoloji: Ortak atalık yoluyla türeler arasında oluşan benzerliklere verilen isimdir. Anoloji: Evrimsel orijinleri farklı fakat işlev ve çoğunlukla yüzeysel yapıdaki benzerliklere verilen ad. Anoloji: Evrimsel orijinleri farklı fakat işlev ve çoğunlukla yüzeysel yapıdaki benzerliklere verilen ad.

26 Fenetik (Numerik) Taksonomi - Mümkün olduğunca fazla sayıda morfolojik karakter kullanılır, tüm karakterlere aynı değer biçilir ve homoloji- anoloji karşıtlığı konusu ihmal edilir. - Fenetikte, her bir karşılaştırmadaki farklılığın derecesi için bir değer oluşturularak, türün her bir karakterdeki diğer türünkilerle karşılaştırılır.

27 Bu farklılık değerlerine göre diyagram oluşturulur. Bu farklılık değerlerine göre diyagram oluşturulur. Fenetikte iki sorun vardır; Fenetikte iki sorun vardır; Atasal form bulunamaz. Atasal form bulunamaz. Hatalar, belirsizlikler ve şans etkileri Hatalar, belirsizlikler ve şans etkileri hesaplanmaya çalışılan evrimsel değişimlere karışabilir. hesaplanmaya çalışılan evrimsel değişimlere karışabilir.

28 Kladistik Taksonomi Çalışılmakta olan grupta bir çok tür için ortak olan ve eski ortak atalarından daha sonra oluşmuş olan özelliklere yoğunlaşarak, anoloji ve homolojiyi karıştırmamaya özen gösterilir. Çalışılmakta olan grupta bir çok tür için ortak olan ve eski ortak atalarından daha sonra oluşmuş olan özelliklere yoğunlaşarak, anoloji ve homolojiyi karıştırmamaya özen gösterilir.

29 Moleküler Taksonomi Sınıflandırmada en popüler yöntemdir. Sınıflandırmada en popüler yöntemdir. Moleküler seviye üzerinde yoğunlaşılır. Moleküler seviye üzerinde yoğunlaşılır. DNA ların incelenmesi, proteinlerin amino asit dizinlerinin karşılaştırılması, DNA dizinlerinin karşılaştırılması gibi... DNA ların incelenmesi, proteinlerin amino asit dizinlerinin karşılaştırılması, DNA dizinlerinin karşılaştırılması gibi...

30 Tree of Life

31 Kaynaklar : Kaynaklar : Genel Biyoloji Genel Biyoloji Keeton. Gould Keeton. Gould Thompson & Thompson Thompson & Thompson Genetics in Medicine Genetics in Medicine Nussebaun. Micinnes. Nussebaun. Micinnes. Willard Willard Fondumentals of Fondumentals of Molecular Evolation Molecular Evolation Dan Granur & Dan Granur & Wen-Hsiung Li Wen-Hsiung Li

32 evolution.berkeley.edu evolution.berkeley.edu abyss.uoregon.edu/.../lectures/lec09.html abyss.uoregon.edu/.../lectures/lec09.html abyss.uoregon.edu/.../lectures/lec09.html htm htm htm htm tion_and_evolution_of_gene_function.html tion_and_evolution_of_gene_function.html m m m m cricket.biol.sc.edu/evolution.html cricket.biol.sc.edu/evolution.html cricket.biol.sc.edu/evolution.html tem... tem... tem... tem

33 Teşekkürler