Aksolotl Genomu ile Rejenerasyon (Organ Yenileme) Rüyası Gerçek Oluyor!

Nature dergisinde 1 Şubat’ta yayınlanan makalede sağlık konusunda çok önemli gelişmeler sağlayabilecek bir genetik çalışma duyuruldu. Bilim dünyası aksolotl sayesinde rejenerasyon (uzuv ve organların yenilenmesi) genlerini kullanmayı öğreniyor!

Nature dergisi ve bu ayki kapak yıldızı: Aksolotl Genomu.

Bu tarzda genlere sahip en sevilen canlı ise bir Meksika semenderi: Aksolotl. El ve ayaklarını, spinal kordonunu, beyin dokusunu, sinirlerini ve retinasını yenileyebilen ilginç bir hayvan olan Aksolotl’un yenilenme konusunda başaramadığı bir şey pek yoktur anlayacağınız.

Tam ismiyle Meksikalı Aksolotl (Ambystoma mexicanum) olarak bilinen bir semender türü olan bu Mona Lisa gülümsemeli arkadaşımız, maalesef gıda olarak tüketilmesinden ayrı olarak, moleküler araştırmalar için anahtar değerinde bir laboratuvar hayvanı. Doğada soyu tükenmek üzere olan aksolotlun ancak laboratuvarda üremesi sağlanabilmiş.

İlgili genlerin dizilimi ve rejenerasyon.

Gelişim biyolojisi, rejenerasyon biyolojisi ve evrimsel biyoloji alanlarında çok önemli katkılar sağlayabilecek bir çalışma olan aksolotl genom dizilemesiyle bilim insanları rejenerasyon hakkında çok geniş bir kaynağa ulaşmış oldular. Ayrıca dizilenen ilk semender genomu olarak da tarihe geçmiş durumda Meksikalı aksolotl.

Viyana, Dresden ve Heidelberg’ten araştırmacılar aksolotldan elde edilen bu yeni verilerin uzuv yenilenmesindeki sırları çözebileceğine inanıyorlar. Genomundaki 32 milyar baz çiftiyle aksolotl, insan genomunun tam olarak 10 katı büyüklükte. İnsan genomu yaklaşık 3 milyar baz çiftine sahip.

Makalenin yazarı, Viyana’daki Moleküler Patoloji Araştırma Enstitüsü’nden bilim insanı Elly Tanaka’ya göre bu büyüklükte bir genom olmasının nedeni çok fazla tekrar bölgeleri içeriyor olması. Çalışmanın bilgisayar üzerinden yürütülen (biyoinformatik) kısmı da çok fazla. Bu yüzden de dizileme uzun sürmüş.

Bu devasa 32 gigabaz-çiftlik genom, uzun-okuma dizilemesi, optik haritalama ve yeni geliştirilen genom bütünleştirici bir program (MARVEL) yöntemlerinin bir kombinasyonu sayesinde tamamlanmış. Bu kadar uzun olmasının da uzun tekrarlayan terminal genler (Long Terminal Repeats-LTR) olduğu tespit edilmiş. LTR bölgeleri hayvan ve bitkilerde devasa büyüklükte genomlara yol açan önemli bir etken.

Çalışma ekibi Pac-Bio adındaki bir dizileme teknolojisi kullanarak sonuca ulaşmış. Toplamda sayı olarak 110.000.000 adet uzun-okuma dizileyen ekip, geliştirdikleri yeni yazılım sayesinde (MARVEL) bu 110 milyon yap-boz parçasından bütün bir genomun vücuda gelmesini sağlamış.

Sonuç olarak, aksolotlun genlerinde kendine has özellikleri ortaya çıkaran araştırmacılar, bu hayvanın diğer amfibilerle sadece birkaç tane rejenerasyon genini paylaştığını tespit etmişler.

Genom analizi uzun soluklu bir iştir.

Çalışmanın yardımcı yazarı Sergej Nowoshilow: “Şu anda elimizde artık bir kompleks yapının, örneğin bir bacağın nasıl yenilenip tekrar geliştiğine dair bilgileri içeren veriler var. Bu, aksolotl ile çalışan bilim insanları için bir dönüm noktasıdır ve rejenerasyon üzerine 150 yıldan fazla bir zaman önce başlamış olan araştırmacılık macerasında bir kilometre taşıdır.” diyor. Aksolotl üzerine yapılan çalışmaların tarihi 1768 yılına kadar gidiyor.

Tümüyle organ yenileyebilme özellikleri dolayısıyla aksolotl bilim insanlarına hep en muhteşem hayvan olarak gözükmüştür. Birçok araştırmacı bir gün bu yenilenmenin aynısını insan dokuları için de yapabileceğimizi umuyor. Tıbbi uygulamalardaki potansiyel etkisinin ise son derece verimli ve yararlı yönde olacağı öngörülüyor. Örneğin felçli uzuvların kemik, kas ve sinirleriyle tümden yenilenmesinde, yara izi bırakmadan yaraların tedavisinde ve hatta zarar görmüş iç organların yenilenmesi de dahil olmak üzere bir dizi tedavi olanağı geliştirebilecek bir bilimsel atılım sağlanabilir.

Dr. Elly Tanaka’dan son söz gelsin: “Macera yeni başlıyor. Canlıların rejenerasyon yeteneklerini inceleyeceğimiz zengin bir genom var önümüzde. İnsan genomunu dizileyenler kadar heyecanlıyız şu anda.”

Ahmet Caner Sönmez

Haber Kaynağı:  New York TimesFront Line Genomics

Kaynak Makale: Nature 

Matematiksel

Yazıyı Hazırlayan: Caner Sönmez

Yaşamı anlamlandırma yürüyüşündeki insanlardan birisiyim. Bilim ve müzik bu yolda benim çok değerli eşlikçilerim. Nazilli Anadolu Lisesi ve Muğla 75. Yıl Fen Lisesi’nin devamında Ankara Üniversitesi’nden yüksek lisans derecesiyle 2013’te mezun oldum. Tezimi Salmonella suşlarının genetik farklılıklarının belirlenmesi üzerine verdim. İyi düzey İngilizce, orta düzey Almanca, başlangıç düzeyinde Fransızca biliyorum. Aynı zamanda Anadolu Üniversitesi AÖF Sosyoloji öğrencisiyim. Gitar ve piyano çalmaktayım. Tarihî, felsefî ve sanatsal konular okumaktan zevk alırım. Bilimsel gelişmeleri ve yayınları takip ederim. Doğa aşığıyım. Doğa gözlemlerinde zaman kavramım yiter gider. Mikro ya da makro düzey fark etmez... Eğitimin ve toplumsal bilinçlenmenin yaşamsal önemine yürekten inanmışım. Küçük yaştayken geçirdiğim beyin ameliyatının etkisi midir bilmem; dünyada bir gün tüm beyinlerin birbirine bağlanması, dolayısıyla anlama kapasitelerimizin sonsuzluğa kavuşması hayalimdir. Bir de çocukların hepsinin birlikte gülmesi… Son olarak: “Bilimsel bilgiyi küçük bir grubun tekeline bırakmak bir toplumun düşün gücünü zayıflatır, onu tinsel yoksulluğa sürükler.” sözü için Albert Einstein’a; “Gelmiş geçmiş tüm dikkat gerektiren uğraşlar içerisinde, sevmek uğraşı üzerinde gösterilen dikkat, en yaşamsal önemde olanıdır.” sözü için de Bertrand Russell’a sonsuz şükranla.

Bunlara da Göz Atın

Fizikçilerden yeni bir elektronik kuantum malzemesi keşfi: “Kagome metali”

Japonya’nın Kagome deseni olarak bilinen sepet örme motifi fizikçilerinin aklını uzun süredir meşgul etmekte. Kagome …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

ga('send', 'pageview');