DNA Değişmiyor Ama İz Kalıyor: Bilim İnsanları Anne Yaşının Nesiller Boyu Süren Etkisini Keşfetti
Anne yaşına bağlı etkiler, etkileri kısmen genetiğe ve evrimsel baskılara dayanan geri döndürülebilir epigenetik değişimlerden kaynaklanabilir.
Annenin yaşı, insanlar da dahil olmak üzere pek çok hayvan türünde fiziksel ve davranışsal özellikleri etkileyerek yavruları üzerinde biyolojik bir iz bırakabilir. “Anne yaşına bağlı etkiler” olarak adlandırılan bu durum yaygın olsa da, bilim insanları bunların ardındaki biyolojik mekanizmaları veya evrimin bunların varlığını neden sürdürdüğünü henüz tam olarak çözebilmiş değil.
Marine Biological Laboratory bünyesindeki Bay Paul Center’da araştırmacı bilim insanı olarak görev yapan Kristin Gribble, “Anne yaşına bağlı etkiler; omurgasızlardan insanlara, fillere, diğer primatlara ve diğer memelilere kadar inanılmaz derecede yaygındır,” dedi. “Neredeyse tüm yaşam biçimleri bir düzeyde anne yaşı etkisine maruz kalır ve bunların çoğu, ileri anne yaşından kaynaklanan olumsuz etkilerdir.”
Anne yaşına bağlı etkilerin taşıyıcısı epigenetik olabilir
Anne yaşına dair bilginin gelecek nesillere nasıl aktarıldığını araştırmak amacıyla Gribble’ın laboratuvarı, hızla üreyen ve nesiller boyunca incelenebilen küçük su canlıları olan rotiferler üzerinde çalışmalar yürütüyor. Gribble, “Bu basit omurgasızlardaki mekanizmayı anlamak, insanlarda da anne yaşına bağlı etkilerin nasıl ortaya çıktığını kavramamıza yardımcı olabilir,” dedi. Rotifer deneyleri epigenetik bir açıklamaya işaret ediyor; yani bu durum, DNA dizisindeki mutasyonlardan ziyade genlerin açılıp kapanma biçimindeki değişimlerden kaynaklanıyor.
Gribble’ın laboratuvarında, şu anda SUNY-New Paltz’da yardımcı doçent olarak görev yapan doktora sonrası araştırmacı Alyssa Liguori tarafından yürütülen bir çalışma, aynı rotifer türüne ait iki farklı genotipi inceledi. Anne yaşına bağlı etkilerin her nesilde giderek güçlenmediği, aksine tek bir nesil içinde ortadan kalkabildiği görüldü.
Dişi *Brachionus manjavacas* rotiferi ve yavrusu. Görsel: Emily Corey
Bu ani değişim, söz konusu etkilerin yalnızca yaşa bağlı hücresel hasarın veya DNA mutasyonlarının kademeli birikiminden kaynaklandığı fikriyle çelişmektedir. Olası mekanizmalardan biri, gen ifadesini açıp kapatabilen epigenetik bir süreç olan histon modifikasyonudur.
Gribble’ın laboratuvarı şu anda, gözlemlediği anne yaşı etkilerinin temelinde histon modifikasyonlarının yatıp yatmadığını araştırıyor. Ayrıca, genellikle anneden kalıtılan mitokondriyal DNA’nın, “anne yaşına dair bilginin anneden yavruya aktarılmasında” bir rol oynayıp oynayamayacağını da inceliyor.
Genetik, etkilerin şiddetini değiştirebilir
Araştırmacılar ayrıca, genetik çeşitliliğin, yavruların anne yaşı etkilerini ne ölçüde hissettiğini değiştirip değiştirmediğini de inceliyor.
Gribble, “İleri anne yaşının olumsuz etkilerine karşı koruyucu olan gen varyantlarının var olması muhtemel,” dedi. “Laboratuvarımızdaki suşlardan birinde, yaşlı annelerden doğan yavruların daha uzun bir yaşam süresine sahip olduğunu gördük; bu da söz konusu olumlu etkide genetik bir mekanizmanın rol oynayabileceğine işaret ediyor.”
Evrim bu örüntüyü ortadan kaldırmadı
Ortada daha büyük bir evrimsel muamma duruyor: Anne yaşı etkileri neden varlığını sürdürüyor? Yaşlı annelerin yavruları genellikle daha kısa ömürlü oluyor, daha az ürüyor ve daha düşük evrimsel uyum başarısı sergiliyor; oysa doğal seçilim yoluyla bu özelliklerin zamanla yok olması beklenebilirdi. Buna rağmen, anne yaşı etkileri çok çeşitli türlerde görülmektedir.
Gribble, açıklamanın bir kısmının, doğal seçilim gücünün yaşamın ilerleyen dönemlerinde azalmasıyla ilgili olduğundan şüpheleniyor. Gribble, “İleri yaşlarda seçilim baskısı çok daha düşüktür; özellikle de yaşamlarının ve üremelerinin büyük kısmını çok genç yaşta gerçekleştirmeye programlanmış olan rotiferlerde bu durum böyledir,” diyor. Yaşlılık dönemine gelindiğinde dişi rotiferler yavrularının büyük kısmını zaten dünyaya getirmiş olduklarından, yaşamın sonraki evrelerinde yüksek uyum yeteneğine sahip nesiller üretmeye yönelik evrimsel baskı azalmış oluyor.
Gribble için asıl derinlikli soru, biyolojik bilginin nesiller boyunca nasıl varlığını sürdürebildiğidir. Gribble, “Bir büyükannenin veya büyük-büyükannenin yaşadığı çevreye dair bilgilerin, torununun ya da torun çocuğunun fenotipini nasıl etkileyebildiğini anlamak istiyorum,” diye açıklıyor.
Bu anne kaynaklı etkilerin nesiller boyunca nasıl aktarıldığını öğrenmek, insan sağlığına dair anlayışı derinleştirebilir ve nihayetinde kişiye özel tıp uygulamalarına ışık tutabilir. Gribble, “Mesele sadece birey olarak sizin genomunuzda ne olduğuyla ilgili değil,” diyor; çünkü “sağlığınız; annenizin, büyükannenizin ve büyük-büyükannenizin sağlığına ve yaşadığı çevreye de bağlı olabilir.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
İnsanların ve Diğer Memelilerin Yaşam Süresi “Epigenetik Saat” Tarafından Belirlenir