Genetik Haritalar Yeniden Yazılıyor: Referans Dışı 41 Bin Yeni Transkript Keşfi

Biyomedikal Araştırmalarda “Eksik Parça” Bulundu

21. yüzyılın başında İnsan Genom Projesi tamamlandığında, bilim dünyası sağlık ve hastalıkların temelindeki genetik kodları çözdüğünü düşünüyordu. Ancak aradan geçen yıllar, bu devasa başarının üzerine gölge düşüren bir gerçeği ortaya çıkardı: Oluşturulan referans genom, insanlığın sadece çok küçük ve spesifik bir dilimini temsil ediyordu.

Bugün, Barcelona Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (BIST) ve Barcelona Süper Bilgisayar Merkezi (BSC) araştırmacılarının öncülüğünde gerçekleştirilen yeni bir çalışma, mevcut genetik haritalardaki “Avrupa merkezli” önyargının boyutlarını gözler önüne serdi. Farklı etnik kökenlere sahip popülasyonlardan alınan örneklerle yapılan analizler, bugüne kadar hiç bilinmeyen binlerce genetik transkriptin varlığını kanıtladı.

Transkriptomik Verilerde Avrupa Hegemonyası

Barselona Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden hesaplamalı genomik araştırmacısı Roderic Guigó, mevcut durumu şu sözlerle özetliyor: *”Transkriptomik veriler (Transcriptomic data) dahil olmak üzere omik verilerin büyük çoğunluğu, Avrupa kökenli bireylerden elde edilen örneklerin hakimiyeti altında.”*

Bu dengesizliği gidermek amacıyla Guigó, fonksiyonel genomik uzmanı Marta Melé ile güçlerini birleştirerek, genetik çeşitliliği kapsayan daha geniş bir örneklem üzerinde çalışmaya başladı. Ekip, Afrika, Amerika, Asya ve Avrupa’daki sekiz farklı genetik popülasyondan 43 bireye ait B hücre hatlarını analiz etti.

Uzun Okumalı RNA Dizileme Teknolojisi Fark Yarattı

Araştırmanın başarısındaki en kritik faktörlerden biri, kullanılan teknolojinin hassasiyetiydi. Ekip, RNA moleküllerini uçtan uca tam uzunlukta okuyabilen Uzun Okumalı RNA Dizileme (Long-read RNA sequencing / RNA-seq) teknolojisini kullandı. Bu yöntem, kısa parçaları birleştirmeye çalışan eski yöntemlere kıyasla transkriptom karmaşıklığını çok daha net bir şekilde ortaya koydu.

Elde edilen sonuçlar ise oldukça çarpıcıydı:

Hastalık Risklerinde “Kayıp Halka” Tamamlanıyor

Bu keşfin sadece akademik bir veri güncellemesi olmadığını vurgulamak gerekiyor. Araştırma ekibi, referans haritalarda bulunmayan bu yeni transkriptlerin çoğunun, otoimmün hastalıklar ile ilişkili genlerde yoğunlaştığını tespit etti. Bu hastalıkların popülasyonlar arasında neden farklı seyrettiği sorusunun cevabı, belki de bugüne kadar okuyamadığımız bu genetik satırlarda gizliydi.

Marta Melé’nin grubundan araştırmacı Fairlie Reese, konunun ciddiyetini şu şekilde aktarıyor: *”Eğer elinizdeki referans tarafsız değilse veya popülasyonları tam olarak temsil etmiyorsa, genetik, hastalıklar ve genetik köken arasındaki hayati bağlantıları kaçırma riskiniz vardır.”*

Örneğin, referans haritada yer almayan (annotate edilmemiş) bir transkriptte meydana gelen mutasyon, klinik analizlerde “etkisiz” veya “anlamsız” olarak yorumlanabilir. Oysa bu mutasyon, o popülasyona özgü bir hastalığın temel tetikleyicisi olabilir. Mevcut Avrupa merkezli haritalar, Avrupalı olmayan popülasyonlardaki hastalık mekanizmalarını anlamada yetersiz kalıyor.

Bilimsel Paradigmanın Değişimi

Hindistan Hücresel ve Moleküler Biyoloji Merkezi’nden (CCMB) hesaplamalı genomik araştırmacısı Divya Tej Sowpati, çalışmayı “RNA tabanlı analizlerde yeni bir paradigmanın habercisi” olarak nitelendiriyor. Sowpati, örneklem boyutunun (43 kişi) insan genetik çeşitliliğini tam olarak yansıtmak için hala küçük olduğunu belirtse de, bu çalışmanın doğru yönde atılmış çok güçlü bir başlangıç adımı olduğunu vurguluyor.

Araştırmacılar, bu çalışmayı “buzdağının görünen kısmı” olarak tanımlıyor. Devam eden İnsan Pangenom Projesi (Human Pangenome Project) kapsamında, yüzlerce farklı popülasyondan daha fazla veri toplanarak, tek bir “referans” yerine insanlığın tüm çeşitliliğini kapsayan dinamik bir harita oluşturulması hedefleniyor.