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 zama..
Görsel Telif: Lukiyanova Natalia frenta / Shutterstock

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 düzenlendiğinin düşünülmesi gerek. Böylece, bir hücrenin kimliğinin, ifade ettiği genler tarafından tanımlandığı şekliyle, hücre bölünmesi sırasında korunmaya devam ettiği anlaşılıyor.

Solda sıkıştırılmamış biçimde, sağda ise bölünen hücrede sıkıştırılmış biçimdeki kromozomlar görülüyor. (Telif: The lab of Ken Zaret, PhD, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania)

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv