ANTİK PROTEİNLERİN HİKAYELERİ
Yaklaşık 160.000 yıl önce, bir antik insansı kalıntıları Çin'de Tibet yaylasında son buluyor. Belki bireyler orada öldü belki de leş yiyenler ya da akrabaları tarafından oraya taşındılar. Sadece birkaç yılda et ortadan kaybolur ve kemikler de çürümeye yüz tutar. Milenyumlar içerisinde, buzullar oradan çekildi ve geri geldi daha sonra ise tekrar geri çekildi, bunca şeyden sonra sadece bir parça çene kemiği ve birkaç diş geriye kaldı. Kemik aşama aşama mineral kabuğu ile kaplandı ve antik atamızın DNA'sı zamanla havada kaybolmuştu. Yine de bazı antik işaretler ise hala duruyordu.
 |
| Denisovan mağarası |
Fakat buluş tekniği de altı çizilmesi gereken başka bir kilometre taşı çünkü ilk defa bir antik insansı türü sadece proteinler vasıtasıyla tanımlandı.
Bu yeni filizlenmeye başlayan paleoproteomik alanı açısından, bilim insanlarının geçmiş hakkında soruları cevaplamak ve insan ve hayvanların evrimini anlamak için antik proteinleri kullanması, çok çarpıcı bir gelişme. DNA'dan daha uzun bir şekilde fosillerde yapışıp kalabilen proteinler, bilim insanlarının geçmişteki bütün çağları keşfetmesini ve moleküler aletlerin kullanımı ile kemikleri inceleyerek, eski çağlar hakkında şu anda bilinenden çok daha genişini keşfetmeye olanak sağlıyor.
Geçmişte, bilim insanları 1.8 milyon yaşında hayvan dişleri ve 3.8 milyon yaşında yumurta kabuğunu muhafaza etmişti. Şimdi, paleoproteomik alanının, diğer DNA izini kaybettikleri 1.9 milyon ile 140.000 yaşları arasındaki Homo Erectus'tan, yaklaşık 60.000 yıl önce Endonezya'da yaşamış olan küçük "hobbit" denilen türe kadar bütün antik insanları anlamamıza yardım edeceğini umuyor. Proteinlerdeki bu tür varyasyonlara bakarak, bilim insanları, uzun süredir cevaplanamayan, örneğin Homo Sapiens'in doğrudan atası olan antik insan türleri hakkındaki soruları cevaplamasını ümit ediyor. Mathew Collins "Benim fikrimce, aslında insanın evrim ağacı çözümlenebilir." demektedir ve kendisi University of Copenhag'da bir bioarkeolog ve 1980 yıllarından beri sadece bir avuç araştırmacı ile başlatılan çalışma alanının başında geliyor.
OLGUNLAŞMA
Telaşa rağmen, bazı bilim insanları araştırmacıların Dna'nın aksine çok daha sınırlı bilgi içeren bu proteinlerle insanlık tarihinin nihai resmini çizebileceğini iddia ediyor. Bazıları da paleoproteomiğin hatalı sonuçlara yatkın olabileceğinden endişeleniyor ve kirlilik gibi problemlerin buna neden olabileceğini düşünüyor. "Karşınızda çok iyi bir araştırma var ve ardından bunu yayımlayan insanların çok garip olduğunu fark ediyorsunuz. Çünkü ciddi bir biçimde metotları hakkında düşünmüyorlar." diyor Philipp Stockhammer ve kendisi Almanya'da Ludwig Maximillian University of Munich'te bir arkeolog.
Son 20 yılı aşkın süredir, antik fosillerden kurtarılan Dna'lar bilim insanlarının insan evrimine olan bakışını değiştirdi. Farklı antik insan gruplarının Dna'larındaki benzerlik ve farklılıklarının analiz edilmesi araştırmacıların eskiden planlaması mümkün olmayan evrim ağacımızın planlanmasını mümkün kıldı. Genetik materyaller büyük buluşlar yapmamıza olanak sağladı, örneğin; Denisovan'lıların ilk bölgelerde keşfi .
Fakat hala görünürde dikkat çeken boşluklar var. Dna sadece 3 insan grubu için sekanslanmıştı; Neandertaller, Denisovanlar ve Homo sapiens, bunlar çoğunlukla 100.000 yaşından daha genç numunelerdi. ( Bir önemli istisna, 430.000 yaşındaki bir Neandertal İspanya'da sekanslandı. ) Birkaç yüz bin yıl geriye gidelim, şimdi işler daha da ilgi çekici olmaya başlıyor. "Bu dönem bazı heyecan verici olayların olduğu zamanlara denk geliyor" demekt, University of Copenhag'da antropolog olan Frido Welker. Bahsedilen zamanda Denisovanlar ve Neandertaller türleri, modern insana giden ata yolundan ayrılıyor. Yine de bu periyot insanlık tarihi için hala belirsizliğini koruyor. Örneğin araştırmacılar, 700.000 ile 200.000 yıl önce yaşayan Homo Heidelbergensis türünün hem H.Sapiens hem de Neandertal'lerin ata türü mü olduğunu ya da sadece Neandertallerin bir ırkı mı olduğunu bilmiyor. Bazı bilim insanlarının belirttiği gibi Welker da "Bunların çoğu antik Dna'nın ulaşamadığı yerde meydana gelir" demektedir.
1 milyon veya daha fazla geriye gidersek, bu sefer isler daha da bulanıklaşıyor. Örneğin, H.Erectus ilk olarak 1.9 milyon yıl önce Afrika civarlarında ortaya çıkmış duruyor fakat Dna bulguları olmadan H.Sapiens de dahil sonraki insansılarla olan bağlantılarını tam olarak anlayamıyoruz.
Atasal Dna ayrıca coğrafik bir belirsizlik de bırakıyor. Dna sıcak bölgelerde çok daha hızlı çözünüyor. Bu yüzden, 100.000 yaşında bir numune soğuk Sibirya mağarasında hala genetik materyal barındırabilir fakat güneydoğu Asya ve Afrika sıcağına maruz kalmış bir numune ise barındıramaz. Sonuç olarak, bu bölgedeki nispeten daha eski zamanlarda yaşamış insansı türleri hakkında çok daha az şey biliyoruz, örneğin; H. Floresiensis.
Şu anda araştırmacılar, protein analizi yönteminin bu tür boşlukları doldurmasını ümit ediyor. Yeni bir fikir değil! 1950'lerin başlarında araştırmacılar fosillerde aminoasit bulduklarını raporlamışlardı ama uzun bir süre, antik proteinleri sekanslama teknolojisi yoktu. "Açıkcası, kariyerimin büyük bir bölümünde, antik proteinleri kurtarıp, sekanslayabilecek teknolojiye hiçbir zaman sahip olamayacağımızı düşünüyordum." diyor Collins.
2000'lerde işler değişti, araştırmacılar kütle spektrometresinin (modern proteinleri çalışmak için kullanılan bir tür teknik) antik proteinlerde de kullanılabileceğini fark etti. Kütle spektrometresi, temelde proteini yapıcı peptitlerine (kısa aminoasit zincirleri) kadar parçalamayı ve kütlelerini analiz ederek, kimyasal düzenini ortaya çıkarmayı temel alıyor.
Son 20 yılı aşkın süredir, antik fosillerden kurtarılan Dna'lar bilim insanlarının insan evrimine olan bakışını değiştirdi. Farklı antik insan gruplarının Dna'larındaki benzerlik ve farklılıklarının analiz edilmesi araştırmacıların eskiden planlaması mümkün olmayan evrim ağacımızın planlanmasını mümkün kıldı. Genetik materyaller büyük buluşlar yapmamıza olanak sağladı, örneğin; Denisovan'lıların ilk bölgelerde keşfi .
Fakat hala görünürde dikkat çeken boşluklar var. Dna sadece 3 insan grubu için sekanslanmıştı; Neandertaller, Denisovanlar ve Homo sapiens, bunlar çoğunlukla 100.000 yaşından daha genç numunelerdi. ( Bir önemli istisna, 430.000 yaşındaki bir Neandertal İspanya'da sekanslandı. ) Birkaç yüz bin yıl geriye gidelim, şimdi işler daha da ilgi çekici olmaya başlıyor. "Bu dönem bazı heyecan verici olayların olduğu zamanlara denk geliyor" demekt, University of Copenhag'da antropolog olan Frido Welker. Bahsedilen zamanda Denisovanlar ve Neandertaller türleri, modern insana giden ata yolundan ayrılıyor. Yine de bu periyot insanlık tarihi için hala belirsizliğini koruyor. Örneğin araştırmacılar, 700.000 ile 200.000 yıl önce yaşayan Homo Heidelbergensis türünün hem H.Sapiens hem de Neandertal'lerin ata türü mü olduğunu ya da sadece Neandertallerin bir ırkı mı olduğunu bilmiyor. Bazı bilim insanlarının belirttiği gibi Welker da "Bunların çoğu antik Dna'nın ulaşamadığı yerde meydana gelir" demektedir.
1 milyon veya daha fazla geriye gidersek, bu sefer isler daha da bulanıklaşıyor. Örneğin, H.Erectus ilk olarak 1.9 milyon yıl önce Afrika civarlarında ortaya çıkmış duruyor fakat Dna bulguları olmadan H.Sapiens de dahil sonraki insansılarla olan bağlantılarını tam olarak anlayamıyoruz.
Atasal Dna ayrıca coğrafik bir belirsizlik de bırakıyor. Dna sıcak bölgelerde çok daha hızlı çözünüyor. Bu yüzden, 100.000 yaşında bir numune soğuk Sibirya mağarasında hala genetik materyal barındırabilir fakat güneydoğu Asya ve Afrika sıcağına maruz kalmış bir numune ise barındıramaz. Sonuç olarak, bu bölgedeki nispeten daha eski zamanlarda yaşamış insansı türleri hakkında çok daha az şey biliyoruz, örneğin; H. Floresiensis.
Şu anda araştırmacılar, protein analizi yönteminin bu tür boşlukları doldurmasını ümit ediyor. Yeni bir fikir değil! 1950'lerin başlarında araştırmacılar fosillerde aminoasit bulduklarını raporlamışlardı ama uzun bir süre, antik proteinleri sekanslama teknolojisi yoktu. "Açıkcası, kariyerimin büyük bir bölümünde, antik proteinleri kurtarıp, sekanslayabilecek teknolojiye hiçbir zaman sahip olamayacağımızı düşünüyordum." diyor Collins.
2000'lerde işler değişti, araştırmacılar kütle spektrometresinin (modern proteinleri çalışmak için kullanılan bir tür teknik) antik proteinlerde de kullanılabileceğini fark etti. Kütle spektrometresi, temelde proteini yapıcı peptitlerine (kısa aminoasit zincirleri) kadar parçalamayı ve kütlelerini analiz ederek, kimyasal düzenini ortaya çıkarmayı temel alıyor.
Araştırmacılar, bu metodu yüzlerce kemik parçaları vasıtasıyla, bu hayvanların atasal izlerini sorgulamak için kullandılar. Zooarkeoloji olarak adlandırılan bu spesifik alanda araştırmacılar, kütle spektrometrisi ve ya ZooMS kullanarak, bir tür kollojeni analiz ediyorlar. Kollojenin bileşenleri, farklı grup ve türlerde farklılık gösterirler, karakteristik parmak izi sağlayarak, bu kollojenler araştırmacıların kemiğin sahibini tanımlamasına olanak sağlıyor.
ZooMS, 2016'da bir tezde Denisovan mağarasındaki binlerce kemik arasından bir kemiğin tanımlanması içi kullanıldı. (Daha sonra bu kemiğin, dna analizi sonucu hibrit bir bireye ait olduğu ortaya konulacaktı. Denny, Neandertal bir anneye ve Denisovan bir babaya sahipti.) Sadece bu sonuçla bile, protein analizi bizim, insanın evrimine olan bakışımızı genişletti, diyor Londra'da Institute of Francis Crick'de popüler bir genetikçi olan Pontus Skoglund. Almanya, Institute of Max Planck'ta insanlık tarihi bilimi biriminde bir arkeolog olan Katerina Douka, tekniği şu anda 40.000 tanımlanmamış kemik parçaları üzerinde kullanıyor ve Asya'dan elde edilen bu parçalarla daha fazla antik insansı türünü keşfetmeyi hedefliyor.
"Temel olarak insanın bütün evrim ağacının çözülebileceğini düşünüyorum."
Fakat ZooMS sadece geniş fırça darbeleri ile bir resmi boyayabiliyor. Örneğin, bir kemik bir insansıya ait olarak tanımlandığında, diğer tekniklerle daha derin araştırmalar yapılması gerekiyor. Bu yüzden diğerleri, sadece bir numuneden bütün protein sekanslarını tanımlamayı hedefleyen "Shotgun Proteomik" adı verilen tekniğe geçiş yaptı. Proteomun düzeni tanımlanmakta olan dokuya bağlı olarak değişir fakat genellikle çok farklı formlarda kollojen içerirler. Douka " Bu metot çok fazla işareti bir arada vereceğinden dolayı ZooMS'den çok daha bilgi verici oluyor." dese de aynı zamanda "yanıltıcı" olabilir dedi.
Bilinen veri tabanımızdaki sekanslarla bu işaretlerin eşleştirilmesiyle, araştırmacılar, numunelerindeki kollojenlerin veya diğer proteinlerin doğru sekansını bulabilir.
Bilim insanları daha sonra, bu yeni belirlenmiş protein sekansını diğer insanlardan alınmış proteinler ile kıyaslayabilir ve bireyin aminoasitlerindeki benzerlikler ve farklılıklara bakarak, evrim ağacındaki yerini daha kolay tanımlayabilir. Bu, antik Dna araştırmacılarının genetik sekansta tek harfli çeşitliliklere bakmasına benzerdir.
BOŞLUKLARI DOLDURMA
Araştırmacılar, proteinin analizinin yanı sıra antik Dna sekanslamasını kullanmış olsalar da, Tibet Denisovanı sadece proteinlerle analiz edilen ilk insan olmuştur. (ve yakında başkaları da gelecektir) Örneğin, H.heidelbergensis'in protein sekansına göz atabilseydik, insanlar ve Neandertaller ile olan ilişkilerini açıklayabilirdik.
H.Floresiensis'in doğası hakkındaki tartışmalar 15 yılda büyüdü. H.Floreiensis 2003 yılında Endonezya'nın Flores kasabasında keşfedildi.) Diğer insanlarla olan ilişkileri muamma, bazı fikirlere göre, H.Erectus'un cüce torunu olabilir ya da Australopitheaus familyasından evrimleşmiş olabilir ki bu da onu bizimle daha da uzaktan akraba yapar. Bu grup, 2 milyon yıl önce yaşamıştır ve ünlü Lucy iskeletini de kapsar.
Collins, "Proteom bu gizemi tamamen sonlandırabilir ve etrafta bize H.Floresiensis'in aile ağacındaki uygun yerini söyleyecek, proteini olduğuna ikna oldum." diyor. Aynı durum, küçük bir insansı türü olan H.Luzonensis için de geçerli olabilir. Birkaç yıl önce Luzon, Filipinlerde bir mağarada kemik ve dişleri keşfedildi ve bu yılın başlarında da raporlandı. H.Floresiensis'e benzer bir şekilde o da Dna barındırmıyordu. Filipinler Üniversitesinde bir arkeolog olan Armand Salvador Mijores, Walker'a H.Luzonensis'in bulunduğu mağarada bulunan hayvan dişlerini antik tropikal materyellerde protein analizinin sınırlarını zorlamak için göndermeyi planlıyor.
Diğer hayvanların üzerindeki çalışmalar zaten onların geçmişi ve evrimsel bağlantıları hakkında çokça bilgi veriyor, bu yüzden araştırmacılar, antik insan ırkları üzerinde çok daha fazla proteom analizi yapmaya hazırlanıyor.
Örneğin, yakın zamanlı bir analizde, Welker ve meslektaşları Stephanorhinus'un gergedan ailesindeki yerini ve ne zaman soyunun tükendiğini öğrenmek için proteomikleri kullandı. Belirtildiği gibi henüz daha denetlenmemiş bir teknik. Takım, yaklaşık 1.8 milyon yaşında olan Georgia'da bulunan Dmanisi'nin kalıntılarından proteinlerini çıkartmaya hazırdı. Aminoasit dizilim modeli bize yünlü gergedan ile çok yakın zamanlarda tükendiklerini gösteriyor.
Tibetli Denisovan proteinleri, dişin alt kısmında olan kemikli dentik tabakasında bulunmuşken bu Stephanorhinus proteinleri dişi kaplayan mine tabakasında bulunmuştu. Stephanorhinus çalışmasında, yardımcı yazar ve Kopenhag Üniversitesinde uzman doktor paleotolog olan Enrica Cappelini, bunun özellikle çok eski proteinleri bulmada, çok kullanışlı olacağını dile getiriyor. Mine tabakası, omurgalı vücudunun en sert tabakası ve Cappelini'nin de belirttiği gibi "Kapalı bir sistem şeklinde davranıyor ve dışarıya sızmasını engelliyor ayrıca da 1.8 milyon yıllık tarih bir limit temsil etmiyor" diyor.
Doğrusu çok daha uzağa gidenler oldu. Araştırmacılar, 3.4 milyon yaşında Arktik'te bulunan bir deve türünün kollojen sekanslarının çıkarıldığını raporladırlar. 2016 yılında bir çalışmada, İtalya'da Turin Üniversitesinde bir biomoleküler arkeolog olan Beatrice Demarchi, ve takımı, 3.8 milyon yıllık bir deve kuşu yumurtası çıkartıp, sekansladı. Bu kabuk, soğuk kutup bölgesinde korunmamıştı. Tanzanya'nın yıllık hava sıcaklığı 18 derece olan bir bölgesinden geliyor, diyor Demarchi. Ayrıca "Kalıntıların, sıcak bir muhitte günümüze aktarılması hiç beklenmezdi. İnsansı proteinleri aynı bölgeden belki de geri kazandırılabilir, denememiz gerekmez mi?" sözlerini de ekliyor.
Diş Çıkarma Ağrıları
Antik proteinlerin, insanın evrim ağacına getireceği dallardan önce odaklanılması gerekilen sorunlar hala var. Bir yere kadar, araştırmacılar kolay bir şekilde antik insansı proteinlerinin sekanslarını anlayabiliyor, çünkü şimdiden Neandertal, Denisovan ve H.Sapiens'lerden elde edilmiş dna'ları var. Bu, onlara ellerindeki kütle spektrometresinde görülebilecek protein sekansını tahmin etme imkanı veriyor. "Günümüz insanlarında, ya da antik organizmalarda bulunması gereken parçaları elindeki gen sekanslarıyla tanımlayabilirsin ve de tam da oraya bakarsın." bu sözler, Almanya'da Leipizin'deki Evrimsel Antropoloji Max Planck enstitüsünde Paleogenetikçi olan Svane Paabo'ya ait.
Aksine bilim insanları zamanda geriye baktığında, sekans haritası bulunmayan bazı aminoasitler üzerinde çalışmaları gerekecek. "Bu da antik proteomiğin süregelen bir sorunu, çünkü daha küçük parçalara çözünmüş proteinler, genellikle modern proteinler ile kirlenmiş oluyor." sözlerini dile getiriyor Paabo.
Collins, bunun çözülebileceğine inanıyor. 2015'teki Welker ve takımının Güney Amerika'daki yerli toynaklıların ve 12.000 yıl önce tükenmiş olan farklı bir türün paleontolojik haritasını çıkartmalarını işaret ediyor. Toynaklı fosillerinden elde edilebilecek hiçbir dna olmamasına rağmen, takımı elde ettikleri proteinleri diğer hayvanlarla karşılaştırmak için sekanslamak zorundaydı. Ve sonunda, 2 yerli tükenmiş toynaklı türü buldular; Toxodon ve Macrauchenia, bu türler de at ve gergedanlarla yakından ilişkilendirildiler bu da Afrotheria takımı ile ilişkili olduklarını düşünen araştırmacıları haksız çıkardı.
Diğer kısıtlamalar ise daha temel. Antik kemik ve dişler, çok az sayıda protein içerirler, bu yüzden türü tanımlamak için nispeten daha az bilgi saklarlar. Örneğin, Tibetli Denisovan analizi 8 faklı kollojen türünün sekansını ortaya çıkarttı, toplamda ise 2.000 aminoasit. Sadece bunlardan 1 tanesi Neandertal ve modern insan sekansından farklı. Bu şu anlama geliyor, eğer bir araştırmacı bir H.Erectus türünden proteinleri sekanslayabilseydi, belki de aminoasit sekanslarında modern insanlıkla olan ilişkisiyle alakalı pek bir şey söyleyemezdi. "Açıkçası 1 antik genom, diğer genomlara kıyasla 3 milyon civarında varyant içeriyor ve bu yüzden evrimsel olarak çok daha bilgi vericidir." diyor Skoglund.
Bazen proteinler, çok can alıcı işler yerine getirdiğinden dolayı (kemiklerin yapısını düzenlemek gibi), türlerle birlikte çok sık değişmezler. Örneğin, diş minesi geni, H.Sapiens, Denisovan ve Neandertal türlerinde tamamıyla aynı, bu yüzden bu 3 grubu ayrıt etmek adına kullanılamaz.
Bu teknik, çok ilginç ve büyüleyici, bu yüzden gerçekten çok fazla ilgi çekiyor.
Welker, "Her nasılsa bu proteinler, diğer kuyruksuz maymunlarda farklılık gösteriyor ve bu antik insansılar konusunda oldukça bilgi verici olabilir." diyor.
Hala araştırmacılar, antik insansılarda protein sekanslarının nasıl farklılaştığı konusunda çok az bilgi sahibiler.
Örneğin, araştırmacılar sadece 1 adet Denisovan genomunu sekanslayabildi, bu da Tibet Denisovanı içindi. Grup, genetik sekansı türün başka bir üyesi ile karşılaştırdı ve de diğer Denisovanların farklı varyantlara sahip olmaları da mümkün. "Çoğu genetik uzmanları, metodoloji hakkında biraz kuşkulu fakat bence, atasal popülasyonlarda genomik varyasyonları anlamak için uzun yoldan gelmelerinden dolayı çok kuşkulular." diyor Douka.
Bu alanın öncüleri ise bu durumun farkında, çoğu araştırmacılar daha güçlü ve dinç bir bilim yapma adına örgütlenerek iş yapıyorlar. Aralarından birisi, Birleşik Krallık'ta, York Üniversitesi'nde arkeolog olan ve antik insansıların diyetleri hakkında öncülerden olan Jessica Handy ve çalışma arkadaşları, 2018'de bir çalışmada 8.000 yıllık bir seramikten alınan proteinleri tanımladı. Seramik, Çatalhöyük'de (şu anki Türkiye) bulundu. Bununla birlikte atasal yerlilerin çeşitli bitkileri yediği ve sütten peynir altı suyu işlediği öğrenildi.
" Bu teknik çok ilginç ve ilham verici, bu yüzden özellikle şimdi çok fazla ilgi çekiyor." diyor Handy. Ayrıca "Çok dikkatlice hareket etmeliyiz." sözlerini de ekliyor. Welker ile birlikte Handy, alan için en iyi pratikleri belirleyen bir çalışmada, baş yazarlar. Çalışma, kirlenmeden sakınmanın yollarını insanlarla paylaşmayı dahi kapsıyor.
Uzun sürelerde proteinlerin nasıl günümüze ulaşabilmesi ya da çözünmesi hakkında daha fazla araştırma yapılması gerektiğini de Handy ekliyor. Ayrıca, bu tür bir araştırma, manşet olmayabilir fakat araştırmalara sonuçları hakkında daha fazla özgüven verir, dedi. Damarchi'nin çalışmasını örnek olarak gösterdi; Damarchi 3.8 milyon yaşındaki proteinleri bulduğunda proteinler kabuğun içindeki kristal mineraller ile bağlanmıştı ve esasen mineraller onları soğuk tutuyordu. "Bu olay hakkındaki en büyüleyici şey proteinlerin nasıl günümüze gelebildiğini açıklıyor ve bu onları bulmayı çok daha keyif verici hale getiriyor." diyor Handy.
Çözülmesi gereken sorunlar olsa da, alandaki ilerleme hiçbir yavaşlama belirtisi göstermiyor. İnsanın evrimi çok daha fazla ilgi çekse de, bilim insanları proteomiği her türlü çalışmada kullanıyorlar. Antik dişlerde tartar hastalığının izlerini çalışmadan, Orta Çağ'da parşömen yapımında hangi hayvan derisinin kullanıldığını incelemeye kadar her alanda proteomiği kullanıyorlar.
Demarchi, her çalışma için heyecanlı olduğunu söylüyor ve ayrıca sıra nesli tükenmiş organizmaların soy ağacındaki yerini saptamaya geldiğinde, proteomik olay yaratacak kadar büyük bir potansiyele sahip, diyor. Son olarak da "Bence, bunun sonunu hayatımda göremeyeceğim fakat sanırım yeterince büyük olacak." sözlerini de ekliyor.
Kaynak
Aksine bilim insanları zamanda geriye baktığında, sekans haritası bulunmayan bazı aminoasitler üzerinde çalışmaları gerekecek. "Bu da antik proteomiğin süregelen bir sorunu, çünkü daha küçük parçalara çözünmüş proteinler, genellikle modern proteinler ile kirlenmiş oluyor." sözlerini dile getiriyor Paabo.
Collins, bunun çözülebileceğine inanıyor. 2015'teki Welker ve takımının Güney Amerika'daki yerli toynaklıların ve 12.000 yıl önce tükenmiş olan farklı bir türün paleontolojik haritasını çıkartmalarını işaret ediyor. Toynaklı fosillerinden elde edilebilecek hiçbir dna olmamasına rağmen, takımı elde ettikleri proteinleri diğer hayvanlarla karşılaştırmak için sekanslamak zorundaydı. Ve sonunda, 2 yerli tükenmiş toynaklı türü buldular; Toxodon ve Macrauchenia, bu türler de at ve gergedanlarla yakından ilişkilendirildiler bu da Afrotheria takımı ile ilişkili olduklarını düşünen araştırmacıları haksız çıkardı.
Diğer kısıtlamalar ise daha temel. Antik kemik ve dişler, çok az sayıda protein içerirler, bu yüzden türü tanımlamak için nispeten daha az bilgi saklarlar. Örneğin, Tibetli Denisovan analizi 8 faklı kollojen türünün sekansını ortaya çıkarttı, toplamda ise 2.000 aminoasit. Sadece bunlardan 1 tanesi Neandertal ve modern insan sekansından farklı. Bu şu anlama geliyor, eğer bir araştırmacı bir H.Erectus türünden proteinleri sekanslayabilseydi, belki de aminoasit sekanslarında modern insanlıkla olan ilişkisiyle alakalı pek bir şey söyleyemezdi. "Açıkçası 1 antik genom, diğer genomlara kıyasla 3 milyon civarında varyant içeriyor ve bu yüzden evrimsel olarak çok daha bilgi vericidir." diyor Skoglund.
Bazen proteinler, çok can alıcı işler yerine getirdiğinden dolayı (kemiklerin yapısını düzenlemek gibi), türlerle birlikte çok sık değişmezler. Örneğin, diş minesi geni, H.Sapiens, Denisovan ve Neandertal türlerinde tamamıyla aynı, bu yüzden bu 3 grubu ayrıt etmek adına kullanılamaz.
Bu teknik, çok ilginç ve büyüleyici, bu yüzden gerçekten çok fazla ilgi çekiyor.
Welker, "Her nasılsa bu proteinler, diğer kuyruksuz maymunlarda farklılık gösteriyor ve bu antik insansılar konusunda oldukça bilgi verici olabilir." diyor.
Hala araştırmacılar, antik insansılarda protein sekanslarının nasıl farklılaştığı konusunda çok az bilgi sahibiler.
Örneğin, araştırmacılar sadece 1 adet Denisovan genomunu sekanslayabildi, bu da Tibet Denisovanı içindi. Grup, genetik sekansı türün başka bir üyesi ile karşılaştırdı ve de diğer Denisovanların farklı varyantlara sahip olmaları da mümkün. "Çoğu genetik uzmanları, metodoloji hakkında biraz kuşkulu fakat bence, atasal popülasyonlarda genomik varyasyonları anlamak için uzun yoldan gelmelerinden dolayı çok kuşkulular." diyor Douka.
Bu alanın öncüleri ise bu durumun farkında, çoğu araştırmacılar daha güçlü ve dinç bir bilim yapma adına örgütlenerek iş yapıyorlar. Aralarından birisi, Birleşik Krallık'ta, York Üniversitesi'nde arkeolog olan ve antik insansıların diyetleri hakkında öncülerden olan Jessica Handy ve çalışma arkadaşları, 2018'de bir çalışmada 8.000 yıllık bir seramikten alınan proteinleri tanımladı. Seramik, Çatalhöyük'de (şu anki Türkiye) bulundu. Bununla birlikte atasal yerlilerin çeşitli bitkileri yediği ve sütten peynir altı suyu işlediği öğrenildi.
" Bu teknik çok ilginç ve ilham verici, bu yüzden özellikle şimdi çok fazla ilgi çekiyor." diyor Handy. Ayrıca "Çok dikkatlice hareket etmeliyiz." sözlerini de ekliyor. Welker ile birlikte Handy, alan için en iyi pratikleri belirleyen bir çalışmada, baş yazarlar. Çalışma, kirlenmeden sakınmanın yollarını insanlarla paylaşmayı dahi kapsıyor.
Uzun sürelerde proteinlerin nasıl günümüze ulaşabilmesi ya da çözünmesi hakkında daha fazla araştırma yapılması gerektiğini de Handy ekliyor. Ayrıca, bu tür bir araştırma, manşet olmayabilir fakat araştırmalara sonuçları hakkında daha fazla özgüven verir, dedi. Damarchi'nin çalışmasını örnek olarak gösterdi; Damarchi 3.8 milyon yaşındaki proteinleri bulduğunda proteinler kabuğun içindeki kristal mineraller ile bağlanmıştı ve esasen mineraller onları soğuk tutuyordu. "Bu olay hakkındaki en büyüleyici şey proteinlerin nasıl günümüze gelebildiğini açıklıyor ve bu onları bulmayı çok daha keyif verici hale getiriyor." diyor Handy.
Çözülmesi gereken sorunlar olsa da, alandaki ilerleme hiçbir yavaşlama belirtisi göstermiyor. İnsanın evrimi çok daha fazla ilgi çekse de, bilim insanları proteomiği her türlü çalışmada kullanıyorlar. Antik dişlerde tartar hastalığının izlerini çalışmadan, Orta Çağ'da parşömen yapımında hangi hayvan derisinin kullanıldığını incelemeye kadar her alanda proteomiği kullanıyorlar.
Demarchi, her çalışma için heyecanlı olduğunu söylüyor ve ayrıca sıra nesli tükenmiş organizmaların soy ağacındaki yerini saptamaya geldiğinde, proteomik olay yaratacak kadar büyük bir potansiyele sahip, diyor. Son olarak da "Bence, bunun sonunu hayatımda göremeyeceğim fakat sanırım yeterince büyük olacak." sözlerini de ekliyor.
Kaynak
Yorumlar
Yorum Gönder