Gelişmekte Olan Embriyoyu Korumak İçin Kendini İmha Eden Yeni Bir Embriyonik Hücre Türü Keşfedildi
Erken insan embriyosunun gen aktivitesi verilerini inceleyen bilim insanları, gelişmekte olan fetüsü korumak için kalite kontrol sürecinin bir parçası olarak, oluştuktan sonraki günler içinde kendini yok eden gözden kaçmış bir hücre türü keşfettiler. Bulgular, gelecekte IVF veya rejeneratif tıp tedavilerinin geliştirilmesine yardımcı olabilecek döllenmeden sonra yaşamın ilk aşamalarında neler olduğu hakkında fikir veriyor.
Bath Üniversitesindeki araştırmacıların da aralarında bulunduğu uluslararası bir bilim ekibi tarafından 20 Haziran 2023 tarihinde PLoS Biology’de yayımlanan yeni bir çalışma, anne karnındaki en erken gelişimimizin her zaman varsaydığımızdan oldukça farklı olabileceğini ortaya koyuyor.
Yetişkin insanlar trilyonlarca hücreden oluşurken; hepimiz sadece tek bir hücre, döllenmiş yumurta olarak başladık. Bu hücre bölünerek iki hücreye dönüşür ve bu hücreler de bölünerek dörde, dörde bölünerek sekize ve bu şekilde devam eder. Bir noktadan sonra hücreler işlevlerinde uzmanlaşmaya başlar. Farklı son istasyonlara gönderilen trenler gibi, bazıları plasenta olmak üzere yönlendirilirken, diğerleri embriyo haline gelir.
Kendini İmha Eden Embriyonik Hücre
Bilim ekibi, 5 günlük embriyolardan alınan her bir hücrenin gen aktivitesine ilişkin daha önce yayınlanmış verileri analiz etti ve hücrelerin yaklaşık dörtte birinin bilinen hücre tiplerinden (pre-embriyo, pre-plasenta vb.) herhangi birinin profiline uymadığını keşfetti.
Daha fazla araştırma yaparak, bu hücrelerin “Young transposable elements” veya “jumping genes” olarak adlandırılan genleri içerdiğini keşfettiler. Bunlar, kendilerini kopyalayıp DNA’mıza geri ekleyebilen ve bu süreçte genellikle hasara neden olan haydut DNA unsurlarıdır.
İspanya’daki proje ortakları tarafından embriyoların boyanması, sıçrayan genlerden türetilen proteinlere sahip hücrelerin varlığını doğruladı.
Zaman içinde biraz daha ileriye bakan ekip, onların torunlarının hem DNA hasarına sahip olduğunu hem de programlanmış hücre ölümü sürecinden geçtiğini tespit etti.
Kalite Kontrol Mekanizması
Araştırmacılara göre bu süreç bir çeşit kalite kontrolüne benziyor: hücreler arasında iyi olanlar lehine bir seçim.
Max Delbrück Merkezi’nden eş kıdemli yazar ve mobil DNA uzmanı Dr. Zsuzsanna Izsvák, “İnsanlar, tüm organizmalar gibi, bu zararlı atlama genleriyle hiç bitmeyen bir kedi fare oyunuyla savaşıyor.
“Bu atlama genlerini mümkün olan her şekilde bastırmaya çalışsak da, gelişimin çok erken dönemlerinde, muhtemelen genetik savunmalarımızı yeterince hızlı devreye sokamadığımız için bazı hücrelerde aktif durumdalar.”
Bath Üniversitesi Milner Evrim Merkezi’nden başyazar Profesör Laurence Hurst şunları söyledi: “Eğer bir hücre atlama genleri ya da çok az ya da çok fazla kromozoma sahip olmak gibi başka bir hata nedeniyle hasar görmüşse, embriyo bu hücreleri çıkarıp gelişmekte olan bebeğin bir parçası olmalarına izin vermemelidir.
“Doğal seçilimin bir organizmayı diğerine tercih etmesi fikrine alışkınız. Embriyolarda gördüğümüz şey de en uygun olanın hayatta kalması gibi görünüyor ancak bu sefer neredeyse aynı hücreler arasında. Görünüşe göre bu zararlı genetik bileşenlere karşı cephaneliğimizin yeni bir bölümünü ortaya çıkardık.”
Yenileriyle Savaşmak İçin Eski Genetik Düşmanları Kullanmak
Buna karşılık, tek hücre verileri embriyoya dönüşecek kilit hücrelerin (iç hücre kütlesi veya ICM) sıçrayan genler içermediğini, bunun yerine insan endojen virüsü H adı verilen virüs benzeri bir geni ifade ettiğini gösterdi.
Yazarlar, kalite kontrol sürecinin çok hassas olması halinde embriyonun bir bütün olarak ölebileceğini öne sürüyor. Bu, erken embriyolarda hasarı tespit eden sistemimizdeki bazı mutasyonların neden kısırlıkla da ilişkili olduğunu açıklayabilir.
Kaynak: https://phys.org
Derleyen: Simge Kara
İnsan Embriyosunun Laboratuvar Yansımaları:Embriyo Modelleri Nasıl Oluşturuldu