Tek Hücreli Bir Organizmadan Alınan Genle Kimerik Bir Fare Yetiştirildi
Uluslararası bir araştırma ekibi, fare embriyosundaki genleri eski bir tek hücreli organizmadan alınan genlerle değiştirdi.
Bu genler tek hücreli organizmalarda hayvanlarda olduğundan farklı çalışıyor, ancak çok hücreli organizmaların gelişimini kontrol etme potansiyeline sahip oldukları ortaya çıktı.
Bu çalışma rejeneratif tıbbın geliştirilmesinde önemli bir rol oynayabilir.
Aslında bilim insanları, tüm hayvanlardan çok daha eski bir organizmada, çok hücreli organizmaların ortaya çıkışında çok önemli bir rol oynayan genetik bir mekanizma keşfettiler.
Doğa bu mekanizmayı çok uzun bir süre boyunca geliştirdi ve “çalıştı”, ta ki insandaki hayvanlarda fark edilene kadar.
Bilim insanları, pluripotensi mekanizmasından sorumlu olan ve kök hücrelerin uzmanlaşarak doku ve organ hücreleri haline gelmesini sağlayan genleri değiştirdi.
Bu genler tek hücreli organizmalarda çok farklı çalışıyor, ancak çok hücreli organizmaları geliştirme potansiyeline zaten sahip oldukları ortaya çıktı.
Deney sırasında araştırmacılar, hayvanlarla akraba tek hücreli organizmalar olan choanoflagellatlarda bulunan genleri kullandı.
Koanoflagellatlar hayvanların en yakın akrabalarıdır ve genomları, memeli kök hücrelerinde pluripotensi özelliğini gerçekleştiren, yani kök hücrelerin herhangi bir hücre tipine dönüşmesini sağlayan Sox ve POU genlerinin versiyonlarını içerir.
Koanoflagellat genlerine sahip kimerik fare
Ekip, pluripotensi mekanizmasından sorumlu olan doğal fare geni Sox2’yi, benzer olan ancak tek hücreli bir organizmada bu şekilde çalışmayan choanoflagellate geni Sox ile değiştirdi – orada hücre farklılaşmasına gerek yoktur (sadece bir tanedir).
Değiştirilmiş hücrelerin etkinliğini test etmek için, gelişmekte olan bir fare embriyosuna enjekte edildi.
Ortaya çıkan kimerik fare, hem donör embriyonun hem de laboratuvarda eklenen hücrelerin kürkte siyah noktalar ve koyu renkli gözler gibi fiziksel özelliklerini gösterdi. Bu da antik genlerin hayvanın gelişiminde çok önemli bir rol oynadığını gösterdi.
Çalışma, Sox ve POU proteinlerinin erken versiyonlarının tek hücreli organizmalar tarafından daha sonra kök hücre oluşumu ve hayvan gelişiminin ayrılmaz bir parçası haline gelen işlevleri yerine getirmek için nasıl kullanıldığının izini sürüyor.
Dr. de Mendoza, “Hoanoflagellatların kök hücreleri yok, onlar tek hücreli organizmalar, ancak muhtemelen çok hücreli hayvanların daha sonra karmaşık vücutlarını ve farklılaşmış hücrelerini oluşturmak için kullandıkları temel hücresel süreçleri kontrol eden bu genlere sahipler” diye açıklıyor.
Bu keşif, genetik araçların evrimsel çok yönlülüğünü vurgulamakta ve erken yaşam formlarının gerçek çok hücreli organizmaların ortaya çıkmasından çok önce hücresel uzmanlaşma için benzer mekanizmaları nasıl kullanmış olabileceğine dair fikir vermektedir.
Bu çalışma sadece evrimsel biyoloji için değil, aynı zamanda rejeneratif tıp alanında yeni tekniklerin geliştirilmesi için de önemli çıkarımlara sahip.
Kök hücre mekanizmalarının evrimine ilişkin anlayışımızı derinleştirerek, bilim insanları kök hücre tedavilerini optimize etmenin yeni yollarını bulabilir ve hastalıkları tedavi etmek veya hasarlı dokuları onarmak için hücreleri yeniden programlama yöntemlerini geliştirebilirler.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Tek Hücreli Bir Organizmadan Alınan Genle Kimerik Bir Fare Yetiştirildi