Ana içeriğe atla

Bölünme Sırasında Hücre Kimliğini Nasıl Yitirmiyor?


Hücre bölünmesi öncesinde, kromozomlar karmakarışık bir hâlde gibidir. Hücre bölünmesi sırasında ise ebeveyn hücre kromozomları ve onların ikizleri, yoğuşarak kendilerini hizaya sokarlar ve başka zaman olduklarından binlerce kez daha sıkışmış bir şekil alırlar.
Araştırmacılar, hücre bölünmesi sırasında genlerin “sessiz” hâle geldiğini uzun süredir varsayıyordu; yani protein veya düzenleyici molekül üretimi için genlerin transkripsiyonun o sırada yapılmadığı düşünülüyordu. Bu varsayım, hücre bölünmesinin ardından genlerin nasıl düzgün bir şekilde yeniden etkinleştiği sorusunu da gündeme getiriyordu. Pennsylvania Üniversitesi Perelman Tıp Okulu bilimcileri tarafından bir süre önce yapılan bir çalışmada ise gen ifadesinin hücre bölünmesi sırasında sürdüğü belirlendi. Araştırma sonuçları Science dergisinde yayımlandı.
Ekibin usta üyelerinden Kenneth S. Zaret şöyle anlatıyor: “Soruya, hücrenin kimliğini neyin kontrol ettiğini yanıtlama açısından baktık ve hücre programlamak için bundan nasıl yararlanabileceğimizi araştırdık; örneğin, kanserleşmiş çoğalmayı durdurmak veya bir hücrenin ‘kimliği’nin gidişatını değiştirmek için. Bir hücrenin ifade ettiği genler kümesi, insan vücudundaki 200 civarındaki farklı hücre türü arasında, onun bir deri hücresi mi, sinir hücresi mi, kalp kası hücresi mi olduğunu belirler.”
Bu alanda şimdiye dek yapılmış olan araştırmalarda, bir hücrenin yazgısını değiştirmek amacıyla işe karışmak için en uygun zamanın belirlenmesine çalışılmıştı. Yeni makalede araştırmalar, hücrenin sessiz bir gen durumundan, bütünüyle etkin genlere ve hücrenin kimliğinin dışavurumunu kontrol eden düzenleyici moleküllere nasıl geçebildiğine kaymış.
Makalenin başyazarı Katherine C. Palozola, yaşayan bir hücrenin bölünmesi sırasında gen etkinliğine bakmanın bir yolunu bulan ilk bilimci olma ünvanı taşıyor. İnsan karaciğeri hücresi dizisi kullanarak, Palozola uridin nükleik asitini (gen mesajcı yapı taşlarının dördünden biri) etiketledi ve replikasyon sırasında hangi genlerin etkinliklerinin devam ettiğini görmek için izledi. Bölünme sırasında düşük düzeyde de olsa gen ifadesinin sürmekte olduğunu anladıklarında çok şaşırdıklarını söylüyor Palozola.
Hücre bölünmesi sırasında kromozomlar aşırı derecede sıkışmış (kompakt) olmalarına ve düzenleyici moleküllerin dizilimleri gömülü hâlde olmalarından ötürü yazımlarının yapılamayacağı varsayılmış olmasına rağmen, genlerin çoğunun etkinliklerinin sürdüğü böylece ortaya kondu. Palozola,  hücre bölünmesinin ardından hücrelerin nasıl uyandığını ve “kim olduklarını” nasıl anımsadıklarını keşfetti. Hücre farklılaşmasını yöneten nihaî olgu, üzerlerine etkidikleri genden uzakta konumlanmış olan artırıcı molekül dizilimleri oluyor. Philadelphia Çocuk Hastanesi’nde yer alan Gerd Blobel Laboratuvarı’nda, uzaktaki bu modifiye edicilerin bölünme sırasında “uyukladıkları” gösterilmişti; çünkü sadece 30 dakika civarında sürüyordu (biyolojik açıdan nispeten hızlı) ve bir hücre bölünme çevrimi tamamlandıktan sonra uyanıyorlardı.
Zaret, yaptıkları çalışmanın en heyecan verici yanının, gen düzenlenmesinin bu temel yönü hakkında bildiğimizi sandığımız şeyi çöpe atmamız gerektiğinin anlaşılması olduğunu belirtiyor. Elde edilen bulgulara göre, hücre bölünmesi sırasında artırıcıların değil, başlatıcıların nasıl düzenlendiğinindüşünülmesi gerek. Böylece, bir hücrenin kimliğinin, ifade ettiği genler tarafından tanımlandığı şekliyle, hücre bölünmesi sırasında korunmaya devam ettiği anlaşılıyor.

Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

DNA Molekülü Hücre İçinde Hangi Kılıklara Girer?

Genetik, terminolojik açıdan çok zengin, yani çok fazla terimin bulunduğu bir bilim dalı. Özellikle kromozomlar ve kromozom sayıları hakkında konuşurken, kafa karışıklığı yaşanabiliyor. Homolog kromozom nedir? İkilenmiş kromozom nedir? Kromatit neydi, kromatin neydi? DNA tüm bunların neresinde? Bu terimlerin tanımlarını ve birbirleri ile ilişkilerini oturtmak gerekiyor. Bu amaçla, işe hücre bölünmesini anımsayarak başlayalım. Hücreler Çoğalmak İçin Bölünür Hücre çevrimi sırasında, ökaryotik organizmaların bedensel (somatik; üreme ile ilgisiz) hücreleri büyür ve bölünür. Mitoz adı verilen bu süreçte, tek bir ebeveyn hücrenin yerini iki tane özdeş yavru hücre alır.  Üreme hücrelerini oluşturmak için izlenen yol olan mayoza bu yazıda girmeyeceğiz. DNA Kopyalanır Bir hücre bölünmeden önce, taşıdığı tüm DNA’nın (nükleik asit moleküllerinin) kopyasını yapmalıdır ki, yavru hücrelerin her ikisi de genetik bilginin tam birer kopyasına sahip olabilsin. Her bir tekil DNA molekülü bir k

Dünyamız Nasıl Evrim Geçirdi?

Evrende ve dünyamızda hiçbir şey aynı biçimde kalmaz. Madde, galaksiler, yıldızlar, yıldız sistemleri, gezegenler ve gezegenlerin bileşenleri sürekli bir evrimleşme sürecinden geçer. Atmosfer de bunların dışında değildir elbette. Oksijensiz dönem  Yer’in oluşumu aşağı yukarı 4,5 milyar yıl öncesine denk düşer. Güneş sistemi ve gezegenlerin oluşumuna dönük yapılan çalışmalarda Yer’in ilk oluşum döneminde oldukça sıcak olduğu ve atmosferinin de bulunmadığı öne sürülür. Yer’in bu devri; çeşitli büyüklükte göktaşlarının çarpması ve volkanik faaliyetler soncunca karbon dioksit ve azot gazı gibi gazların serbest kaldığı, suyun buhar olarak atmosferde bulunma olasılığının olduğu bir dönemdir. Yer’in oluşum dönemini temsil eden bir görsel çalışma. Gökcisimlerinin çarpması ve volkanik faaliyetler nedeniyle yer yüzeyi şu anki halinden çok uzakta. Bu dönemde ilkel atmosfer oluşumun başladığı ileri sürülmektedir. Dev çarpışma hipotezi de bu dönem için öne sürülmüştür. Bu hipotezde; Yer’

Çölde Havadan Su Toplayan Cihaz

Yeterince yağış almayan ya da iklim değişikliği nedeniyle gitgide kuraklaşan bölgelerde susuzluk sorununa karşı yerel ve ucuz çözümler geliştirilmesi çok önemli. Son yıllarda yeni nesil teknolojilerden yararlanılarak atmosferdeki su buharından su elde etmeye yarayan çeşitli sistemler üzerinde çalışılıyor. Yine bu amaçla geliştirilen yeni bir cihazla çölde sadece güneş ışığı kullanılarak içilebilir su elde edilebiliyor. Daha önce atmosferden az enerjiyle su toplamak üzere geliştirilen cihazları, nispi nem oranı %50’nin altında olan yerlerde çalıştırmakta hayli güçlük çekiliyordu. Yeni cihaz ise özel bir malzeme sayesinde nispi nem oranı %20 gibi düşük bir seviyede olan yerlerde bile havadan  su toplayabiliyor. Nispi nem fazla olduğunda havadaki suyu toplamak kolay ancak nemli yerlerde de zaten su sıkıntısı yaşanmıyor. Silika jeller gibi süngersi malze