Bilim İnsanları Kedigillerin Karmaşık Desenlerini Nasıl Aldığını Tespit Etti
Leopar lekelerinden kaplan çizgilerine kadar, kediler arasındaki kürk desenleri, hayvanlar alemindeki anında tanınan işaretlerden bazılarıdır. Şimdi, araştırmacılar bu kalıpların arkasındaki geni tanımladılar.
Farklı gelişim aşamalarındaki kedi embriyolarından alınan deri örneklerinin analizi, uzmanların çok çeşitli kedi işaretlerinin arkasındaki genetiği keşfetmesine yardımcı oldu.
Doğumdan sonra, mütevazi tekirden benekli leopara kadar yeni doğan kediler, tüm yaşamları boyunca sahip olacakları aynı tüy desenine ve renge sahiptir.
Ekip Dkk4 geni tarafından kodlanan sinyal molekülünün, leopar, kaplan ve çita gibi çeşitli hayvanların süslemelerinin arkasında olduğunu buldu.
Embriyo hala gelişirken molekülün ifadesindeki farklılıklar, daha sonraki kıl büyümesi sırasında üretilen modellerin çeşitliliğine yol açar.
Vahşi ve evcil kedilerin güzelliğinin ardındaki evrim ve süreç, bu yeni çalışmanın yazarı Prof Gregory Barsh da dahil olmak üzere bilim insanlarını uzun süredir büyülüyordu.
ABD merkezli uzman ekibi, bu kalıpların ilk gelişmeye başladığı anı izlemek istedi ve embriyonun hala gelişmekte olduğunu buldu.
Önceki araştırmalar, evcil kedilerde renk desenlerinin, bitişik kıl folikülü grupları farklı pigment türleri ürettiğinde kıl büyümesi sırasında ortaya çıktığını göstermiştir.
Bununla birlikte, bir kıl folikülünün siyah mı yoksa sarı melanin mi ürettiğini belirleyen gelişim süreci belirsizliğini koruyor.
Prof Barsh, “Leoparlardan zürafalara ve zebralara, memelilerde kendi kendini organize eden renk düzeninin gelişimsel biyolojisi çözülmemiş bir gizemdir ve çeşitli boyutlarda ve çeşitli kürk renkleri ve desenlerinde gelirler.” dedi.
‘Turuncu veya beyaz zemin üzerine siyah çizgili kaplanlar, Güneydoğu Asya ve Hindistan’ın otlaklarında dolaşıyor.
‘Benekli çitalar, Afrika’daki çalılıklarda antilopları kovalar. Jaguarlar rozet desenli kürkleriyle Güney ve Latin Amerika’da avlarının peşine düşerler.
“Ve pek çok renk ve desene sahip evcilleştirilmiş kediler, dünyanın dört bir yanındaki oturma odalarının Güneş ışığında güneşleniyor.”
Komşu foliküller belirli melanin pigmentleri ürettiğinde siyah, kahverengi, sarı ve hatta kırmızı gibi farklı renk tonlarının ortaya çıktığı bilinmektedir.
Ancak onları belirleme süreci belirsizliğini koruyor. Çalışmada, ABD ekibi, vahşi kedilerden canlı olmayan embriyoların deri örneklerini taradı.
Farklı gelişim aşamalarındaydılar ve aksi takdirde doku bölümlerindeki tek hücrelerin ve proteinlerin genetik analizi Dkk4 geninin kilit rol oynadığını bularak atılırdı.
Kıl büyümesi sırasında ortaya çıkan modelin şekli ve rengi, bu genden gelen sinyal molekülüne kadar izlendi.
Prof Barsh, genin ‘kene desenli kedilerde mutasyona uğradığını’ söyledi.
Prof Barsh, “Karmaşık renk desenleri, kedilerde morfolojik çeşitliliğin tanımlayıcı bir yönüdür” diyerek, “geliştirmenin başlarında, bir gen ekspresyonu ön deseninden önce epidermal kalınlıkta şerit benzeri değişiklikleri tespit ediyoruz.” diye belirtti.
“Sonuçlarımız, leoparın lekelerini nasıl aldığına dair moleküler bir anlayış getiriyor. Periyodik renk düzeninin ve kıl folikülü aralığının altında benzer mekanizmalar olduğunu öne sürüyorlar ve diğer memelilerdeki çeşitli model varyasyonları için hedefleri tanımlıyorlar.’
Örneğin, çitalar yetişkinliklerinde sahip olacakları sayıda benekle doğarlar. Sadece boyut olarak büyürler.
Bir çita, jaguar veya ocelotta görüldüğü gibi, değişen açık ve koyu kıl parçalarından oluşan karmaşık düzenlemelere periyodik renk desenleri denir.
Model organizmalarda gerçek bir karşılığı olmadığı için incelenmesi zordur.
Hayvan morfolojisi uzmanı Prof Barsh, “Albinizm veya melanizm gibi basit renk varyasyonlarını kontrol eden genler, tüm memelilerde çoğunlukla aynıdır.
“Ancak, memelilerin renk düzeninin altında yatan biyoloji uzun zamandır bir gizemdi ve şimdi bu konuda evcil kedileri kullanarak yeni bilgiler edindik.”
Nature Communications’daki çalışma, leoparların üzerindeki rozet şeklindeki işaretlere ve kaplanların üzerindeki çizgilere yeni bir ışık tutuyor.
Dr Chris Kaelin şunları söyledi: “Analizimiz, desen oluşumunda yer alan bir molekül ağını tanımlıyor.
“Dkk4 de dahil olmak üzere birçok molekülün, Alan Turing’in 70 yıl önce öngördüğü gibi, aktivatör ve inhibitör olarak koordineli bir şekilde işlev gördüğü biliniyor.”
Laboratuar üyesi Dr Kelly McGowan şunları söyledi: “Bulgularımız, pigment üreten melanosit hücrelerinin epidermise girmesinden önce bile hücrelerin belirli bir kürk rengi için sinyal vermeye önceden yazıldığını gösteriyor.
‘Renk kalıbı oluşumunun gerçekleştiği gelişimsel pencereyi ve hücre tipini anlayarak, daha derine inebildik ve kalıp gelişiminde rol oynayan molekülleri keşfettik.’
Önceki çalışmalar, kürk rengi genlerinin, bazıları insan sağlığı ile ilgili olan diğer birçok önemli biyolojik yolakta yer aldığını göstermiştir.
Dr Kaelin şunları ekledi: “Bulgularımız, biyolojik çeşitliliğin evrimsel bir zaman ölçeğinde nasıl ortaya çıktığını anlamak için zemin hazırlıyor.
Bulgular Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Yanlış Kanı: Kedileri Sütle Beslemek Sorun Olmaz
/Bilim İnsanları Kedigillerin Karmaşık Desenlerini Nasıl Aldığını Tespit Etti /