Yumurta hücresi sperm hücresi ile buluştuğunda ve kaynaştığında, tıpkı aşk filmlerindeki beklenen buluşmalarda olduğu gibi adeta "havai fişekler" patlatıyor ve kıvılcımlar uçuşuyor.

Son teknolojiyi kullanan araştırmacılar döllenen memeli yumurta hücresinden yayılan milyarlarca "çinko kıvılcımlarının" ilk kez dalga dalga görüntülerini kaydettiler. Bulgular "in vitro döllenme" (tüpte döllenme) yöntemlerinin geliştirilmesinde faydalı olacak.

Northwestern Üniversitesi Doğum ve Jinekoloji bölümünde profesör olan Teresa K. Woodruff: "Çinko dalgalanmaları biyokimyasal süreci düzenlemede yani yumurtadan embriyoya sağlıklı bir geçişi garanti altına almada merkezi bir rol oynuyor. Yumurtadan salınan çinko miktarı, bugün yapamadığımız bir şeyi; yüksek kalitede döllenmiş bir yumurtayı anlayabilmek için önemli bir işaret olabilir. " dedi.

Tıpkı Bir Senfoni Gibi

Nature Chemistry dergisinde yayınlanan çalışmada, araştırmacılar bir yumurtada ne kadar çinko olduğunu ve döllenme anında nerede bulunduğunu belirlemek için dört fiziksel yöntem geliştirdiler. Hassas görüntüleme yöntemleri araştırmacılara yumurta hücrelerindeki çinko atomlarını görebilmelerine ve tek tek sayabilmelerine, bununla birlikte de üç boyutta çinko kıvılcım dalgalarını görselleştirebilmelerine  imkan tanıdı.

Canlı hücredeki çinko takibi için yeni bir hayati floresan sensör icadından sonra, bilim insanları yumurtada her bölgede yaklaşık olarak bir milyon çinko atomunun bulunduğu 8000'e yakın bölge keşfettiler. Bu paketler uyumlu birleşme sürecinde anında çinkolarını salarlar, tıpkı beyindeki nöro-iletici (İng. neurotransmitter) salınımı ya da pankreasta insülin salınması gibi.

"Döllenme anında yumurtada, her birinden bir milyon çinko atomunun saçıldığı binlerce paket salınımı yaptığını gördük" diyor Kimya Profesörü Thomas V. O'Halloran ve ekliyor:

"Sonra bir başka çinko salınımı meydana geliyor. Her yumurta dört ya da beş periyodik kıvılcım saçılmasına sahiptir. Adeta bir senfoni orkestrasını izlemeye benziyor.  Yumurtadan yüksek miktarda çinko salınımı yapıldığını biliyorduk ancak yumurtanın bunu nasıl yaptığı hakkında hiçbir fikrimiz yoktu."

Anahtar Rol

Çalışma yumurtanın sağlıklı bir şekilde embriyoya gelişim sürecini kontrol etmek için yumurtanın çinkoyu nasıl bölümlere ayırdığını ve dağıttığını gözler önüne seriyor. Çinko gelişme kararını ve tamamen yeni bir genetik organizmaya dönüşümü kontrol etmede anahtar rollerden birisini üstleniyor.

Çalışma 6 yıllık bir çalışmanın zirvesi niteliğinde. Araştırmacılar daha önceki çalışmalarını fareler üzerinde yapmışlar ve ekip; yumurtanın erginleşebilmesi  için çinkonun çok önemli bir etken olduğunu keşfetmişlerdi. Aynı zamanda da bir yumurtanın döllenmeden sonraki "çinko kıvılcımları" denilen dört ya da beş dalgada 60 milyar çinko atomunun 10 milyarını kaybettiğini belirleyen ekipten O'Halloran:

"İlk olarak yumurtanın çinko depolaması ve sonrasında da başarılı bir erişkinliği, döllenmeyi ve embriyogenesisin başlamasını yönlendirmek için bu depo çinkonun birazını salmalıdır. Fakat bu dikkat çekici süreçte tam olarak ne kadar çinko var ve hücrenin neresinde bulunuyor? Yumurtanın yeni bir organizma olma sürecinin moleküler mekanizmasını daha iyi kavrayabilmek için daha fazla veri toplamalıyız" diyor.

O'Halloran tekil hücrelerdeki çinko ölçümlerini daha hassas yapabilmek için Northwestern Üniversitesi Kimya bölümündeki diğer araştırmacılardan bir ekip oluşturdu.

Doğru şeye baktıkları noktasında kendilerini ikna edici bir yöntem geliştirdiklerini söyleyen O'Halloran:

"Bilim; düşünceleri yeniden ve yeniden test etmektir. Elde ettiğimiz bütün tamamlayıcı bulgular aynı sonuca işaret ediyor: Çinko üreten kesecik denilen paketler hücre yüzeyinde bulunuyor" diyor.



Kaynak: Northwestern University