Drosophila melanogasterde genomik varyasyonun mevsimselliği

Lokal adaptasyon evrimsel biyolojideki temel konulardan biridir, ve yeni çevrelere adaptasyonun genetik mekanizmasını anlamak, son yıllarda artan bir önem kazanmıştır. Bu tip çalışmalar için yaygın olarak kullanılan organizmalardan biri olan Drosophila melanogaster, kozmopolit bir tür olup, dünyanın birçok yerine yayılım göstermiştir. Bütün genomu uzun yıllardır bilinmekle birlikte, yeni nesil sekanslama çalışmalarının artmasıyla bu organizma adaptasyon çalışmalarında daha çok kullanılmaya başlanmıştır. Adaptasyon en temel mekanizma olup, organizmaların farklı çevresel koşullarda hayatta kalmasına yardımcı olur. Mekansal veya zamansal çevresel varyasyonlar populasyonlar üzerinde seçilimsel baskıya sebep olur, ancak zamansal ve mekânsal olarak değişikliklerin neden olduğu seçilimin yönü ve bu değişikliklere canlıların hızlı adaptasyonunun mekanizması yeterince anlaşılamamıştır. Mevsimler ılıman kuşakta yaşayan populasyonlar üzerindeki en önemli zamansal etkilerden biridir ve zamansal değişikliklere Drosophila hızlı adaptasyon yoluyla cevaplar üretebiliyor olabilir. Bu hızlı adaptasyonun altında yatan sebepleri anlayabilmek ve genomdaki mevsimsel değişkenlerden etkilenen bölgeleri bulabilmek amacıyla Pool-seq metodu ve yeni nesil sekanslama tekniği kullanarak, Drosophila melanogaster'in tüm genomunu sekansladık. Elimizdeki sonuçlara göre, bulmuş olduğumuz tek nükleotit polimorfizmlerinin (SNP) yaklaşık %50'si intron bölgelerinde olup, %9.4'ü ekzonlarda, ve %8.7'si ise intergenik bölgelerdedir. Tajima'nın D'si 2014 yılında tespit edilen bölgelerin neredeyse tümünde negatif çıkarken diğer yıllar için bu durum gözlenmedi. FST , populasyonun farklı zamanlarda toplanan örnekleri arası farkı anlayabilmek amacıyla hesaplandı, ve sonuçlara göre örnekler arası fark çoğunlukla düşüktü. Bazı bölgelerde farklılaşma 0.45'e kadar çıkmasına rağmen bu yüksek farklılaşmayı aynı bölgeler için diğer yıllarda göremedik. Örneklemler arası alel frekanslarını da hesapladık, ve üç yılın örneklemleri için pozisyonlar bakımından ortak olan 982.000 SNP bulduk. Bu bölgelerin çoğunluğu mevsimsel olmamakla birlikte, yaklaşık %3,5'i (32.428 SNP) mevsimsel olarak anlamlı çıktı. Önemli yolaklarda bulunan couch potato (cpo), sickie, ve Insulin-like receptor (InR), gibi genlerde mevsimsel SNP'ler tespit edildi. Sonuçlarımız, mevsimlerin ılıman bölgelerde yaşayan Drosophila melanogaster populasyonlarında seçilim baskısı oluşturduğunu ve populasyonun bu baskıya hızlı adaptasyon ile yanıt verdiğini göstermektedir.