Deniz Kestanesinde Nesilden Nesile Epigenetik Etki Gözlemlendi

Mor deniz kestanesi dişileri, yavrularını stres karşısında başarılı olmaya hazırlıyor.
Görsel Telif: Hofmann Lab

Kaliforniya Üniversitesi Santa Barbara Kampüsü bilimcileri tarafından bir süre önce gerçekleştirilen bir çalışmada, düşük pH düzeyi gibi rahatsız edici iklim koşullarına maruz kalan dişi mor deniz kestanelerinin (Lat. Strongylocentrotus purpuratus) yavrularının genellikle daha sert ve büyük olduğu anlaşıldı. Araştırmayı yapan deniz biyologları ekibi, elde ettikleri bulguları Molecular Ecology dergisinde yayımladı.

“Bu olayın balıklarda ve başka bazı türlerde olduğunu biliyorduk; ama kahverengi alg ormanlarının deniz ekolojisindeki iklim değişimi bağlamında hiç incelememiştik. Bu proje, okyanustaki değişime yanıt olarak organizmalardaki hızlı uyumlanmaların kanıtlarını arıyordu ve de buldu,” diyor ekipten Gretchen Hofmann.

Besin bakımından zengin suyun okyanus yüzeyine doğru hareket etmesine bağlı olarak pH değerindeki dinamik değişimlerden esinlenen araştırmacılar, Santa Barbara Kanalı’ndan aldıkları deniz kestanelerini laboratuvara getirdi. Hayvanlar yaklaşık 4 ay laboratuvarda tutuldu. Bu süre içinde dişiler gametogenesis süreciyle yumurta yaptı ve embriyolar mercek altına alındı.

İki ayrı deniz kestanesi grubu, farklı pH değerine sahip ortamlarda tutulmuştu. Bir grup düşük pH altında, okyanus asidikleşmesi koşullarına benzer koşullarda kalırken, diğer grup ise besince zengin suyun yüzeye çıkması olayının olmadığı normal pH koşullarını taklit eden bir ortamda yaşamıştı. Daha sonra bu iki gruptaki bireylerin yavruları karşılaştırıldı.

“Durum beklediğimizden daha dramatikti. Dişiler sanki yavrularının kısa süre sonra zorlu koşullarla karşılaşacağını hissetmiş gibiydi. Buna karşılık yavrularını hazırlamış ve onlara güç koşullarla başa çıkacak araçlar vermişti. Sanki fazladan lipid de dahil olmak üzere, onları bir alet-edevat çantasıyla donatmış gibiydi,” diyor Hofmann.

Son teknoloji ürünü dizileme teknolojisi kullanan ekip, bu canlıların transkriptomunu, yani embriyoda etkinleşen her bir geni inceledi. Böylece, yavru deniz kestanelerinin, fizyolojik olarak nasıl yanıtlar verdiğine ilişkin bir tablo oluşturuldu. Hofmann’ın laboratuvarından çalışan lisansüstü öğrenci Juliet Wong, iki grubun birbirinden bütünüyle farklı olduğunu vurguluyor. Düşük pH koşullarına maruz kalan dişilerin larvalarında daha fazla genin etkinleştiğini ve stresle başa çıkmaya daha hazırlıklı olduklarını belirtiyor.

Epigenetik değişim (çevresel koşulların gen ifadesinde oluşturduğu değişim), gen ifadesinde farklılık yaratan mekanizmalardan biridir. Bu değişimin nesilde nesile etki edecek şekilde gerçekleştiği de görülür. Yani dişiler yavrularının genomuna etki ederek, bazı genlerin farklı ifade edilmesini sağlayabilir.

“Bu çalışma, pek çok organizmada hızlı uyumlanma yanıtının olanaklı olabileceğini gösteriyor. Sadece daha önce böylesi nesilden nesile (anneden yavruya) olan etkilere iklim değişimi bağlamında bakmamıştık. Mor deniz kestanesi dişileri, yavrularının ileride deneyimleyeceği strese karşı onları hazırlayabildiği için deniz kestanelerinin elinde, okyanus asidikleşmesi gibi değişimlere karşı hazır araçları oluyor,” diyor Hofmann.

Ekip, bir sonraki çalışmalarında genomdan fenotipe geçişi daha yakından incelemyi planlıyor. Ekip üyeleri şimdiden bu tür epigenetik süreçlerin, bölgedeki kahverengi alg ormanlarında neler yaptığına ilişkin veri toplamaya başladıklarını beliritiyor.

Kaynak ve İleri Okuma

  • Science Bulletin, "Biologists discover that female purple sea urchins prime their progeny to succeed in the face of stress" https://sciencebulletin.org/archives/23238.html
  • Juliet M. Wong et al. Transcriptomics reveal transgenerational effects in purple sea urchin embryos: Adult acclimation to upwelling conditions alters the response of their progeny to differential p CO2 levels, Molecular Ecology (2018). DOI: 10.1111/mec.14503 http://dx.doi.org/10.1111/mec.14503

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