Bilim İnsanları Farelere İnsan Dili Geni Yerleştirdi ve Seslerini Değiştirdi

Bu genin adı NOVA1 ve kendi türümüzde oldukça benzersiz. Neredeyse tüm diğer memeliler genetik kodlarında aynı NOVA1 varyantına sahipken, insan versiyonunda tek bir amino asit değişikliği görülüyor.

Rockefeller Üniversitesi ve New York'taki Cold Spring Harbor Laboratuvarı'ndaki araştırmacılara göre, bu tek ve ince değişiklik, konuşma dilinin kökeninde ve Homo sapiens'in genişleyip hayatta kalmasında kritik bir rol oynamış olabilir.

Neandertaller ve Denisovalılar bile aynı varyanta sahip değil, bu da türümüzün bu soyu tükenmiş akrabalarımızdan ayrılmasından sonra, son birkaç yüz bin yıl içinde evrimleşmiş olması gerektiği anlamına geliyor.

FOXP2 gibi farelerin farklı şekilde gıcırdamasına neden olduğu öne sürülen diğer 'dil genleri' de Neandertallerin DNA'sında bulunuyor. Dolayısıyla, muhtemelen insan dilinin kökenine katkıda bulunmuş olsalar da, daha yakın zamandaki evrimsel başarımızdan sorumlu olmayabilirler.

Soyu tükenmiş akrabalarımızın bir zamanlar dil yeteneklerinin ne olduğu net değil, ancak bu son değişiklik insan genomunda oldukça başarılı oldu.

Araştırmacılar 650.000'den fazla insan DNA dizisinde, modern NOVA1 varyantına sahip olmayan sadece altı anonim insan buldu. Bu kişiler hakkında hiçbir şey bilinmiyor.

FOXP2 geni üzerinde çalışan genetikçi Wolfgang Enard, The New York Times'tan Carl Zimmer'a yaptığı açıklamada, karmaşık insan dilinin kökenleri söz konusu olduğunda, NOVA1'in “bloğun yeni çocuğu” olduğunu söyledi.

Rockefeller Üniversitesi'nden nöro-onkolog Robert Darnell, 1990'ların başından beri bu gen ve genin hastalık ve entelektüel işlevle bağlantıları üzerinde çalıştığını belirterek, “Bu gen, erken modern insandaki kapsamlı evrimsel değişimin bir parçası ve konuşma dilinin potansiyel eski kökenlerine dair ipuçları veriyor” diyor.

“NOVA1 gerçek bir insan 'dil geni' olabilir, ancak kesinlikle insana özgü birçok genetik değişiklikten yalnızca biri.”

Darnell ve ekibi farelerde yapay olarak NOVA1'in insan varyantını ürettiklerinde, kemirgenlerin farklı şekilde ciyakladığını gördüler. Yetişkinler ve yavrular hala aynı miktarda ses çıkarıyordu, ancak ses çıkarma şekilleri değişmişti.

Tipik farelerle karşılaştırıldığında, genetiği değiştirilmiş yavrular daha yüksek frekanslı ultrasonik gıcırtılar çıkardı. Çağrıları annelerinin dikkatini kontrol yavrularının çağrılarından daha fazla çekmedi, ancak bu sesler başarısız olsa da sosyal etkileşim girişimlerinin arttığını gösteriyor olabilir.

Daha yüksek frekanslı çağrılar yetişkin erkek fareler tarafından da benzer nedenlerle kur yapma sırasında kullanılmaktadır. Yetişkin erkek fareler genetik olarak insan NOVA1 varyantı ile değiştirildiğinde, kur yapma sırasındaki gıcırtıları yavrular gibi daha tiz hale gelmedi. Bunun yerine, seslendirmeleri daha karmaşık heceler içeriyordu.

Darnell, “Dişi farelerle farklı şekilde ‘konuştular’,” diye açıklıyor. “Seslendirmedeki bu tür değişikliklerin evrim üzerinde nasıl derin bir etkisi olabileceğini hayal edebiliyoruz.”

Farelerin insan NOVA1 varyantı ile neden farklı ses çıkardıkları, Darnell ve meslektaşlarının çözmeye hevesli oldukları bir gizem. Ekip, insan varyantının gelişmekte olan kemirgen beyninin bazı bölümlerinde moleküler değişimlere neden olduğundan şüpheleniyor - ister orta beyin ve beyin sapının vokal yolları olsun, ister kortekste perde ve frekansı kontrol eden daha yakın zamanda evrimleşmiş bölgeler olsun.

NOVA1 geni, gelişim sırasında diğer insan genlerinin yüzde 90'ından fazlasını etkilediği için 'ana gen düzenleyicisi' olarak biliniyor.

NOVA1, nöronlara bağlandığında mesajcı RNA'nın bölümlerini kesip yeniden düzenleyebilen Nova-1 adlı bir proteini kodlar. Bu da beyin hücrelerinin proteinleri sentezleme şeklini değiştirerek muhtemelen merkezi sinir sisteminde moleküler çeşitlilik yaratıyor.

Darnell ve ekibi fareleri NOVA1 varyantı ile 'insanlaştırdıklarında', beyin hücrelerinde, özellikle de vokal davranışla ilişkili bölgelerde görülen RNA eklemelerinde moleküler değişiklikler buldular.

“Vay canına diye düşündük. Bunu beklemiyorduk” diyor Darnell. “Bilimdeki o gerçekten şaşırtıcı anlardan biriydi.”

Darnell için NOVA1'i anlamak kariyeri boyunca süren bir çaba oldu.

NOVA1'in insanlarda öğrenmenin düzenlenmesine yardımcı olduğu düşünülüyor ve bu gendeki mutasyonlar ciddi psikiyatrik bozukluklara ve motor gelişimde anormalliklere neden olabiliyor.

Konuşma gelişimindeki rolü yeni yeni ortaya çıkmaya başlıyor ve çoğu varsayımsal kalsa da olasılıklar çok derin.

Darnell, “Verilerimiz, Afrika'daki modern insanların atasal bir popülasyonunun, belki de vokal iletişimle ilgili avantajlar sağladığı için baskın hale gelen insan varyantı I197V'yi geliştirdiğini gösteriyor” diyor.

“Bu popülasyon daha sonra Afrika'yı terk etti ve dünyaya yayıldı.”

Yolda sohbet ettiklerine şüphe yok.

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.