Bilim İnsanları Antik Bir Genden Fare Yetiştirdi: Kök Hücrelerin Evrimi Üzerine Önemli Keşif.
Bilim insanları, hayvan yaşamından çok daha eski bir genden yararlanarak genetik mühendislik ile bir fare türü oluşturdu. Araştırmacılar, farelerin kök hücrelerine, tek hücreli eski bir atadan alınan bir geni yerleştirerek, sağlıklı yavrular elde etmeyi başardılar.
Kök hücreler, vücutta birçok farklı hücre türüne dönüşebilme yeteneğine sahip özel hücrelerdir. 2006 yılında Japon bilim insanları, olgunlaşmış hücreleri kök hücrelere dönüştürme yöntemini keşfetmiş ve bu hücrelere “indüklenmiş pluripotent kök hücreleri” (iPSC) adını vermiştir. Bu keşif, tıp alanında yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine olanak sağlamıştır.
Bu ilk araştırmalar, sadece dört genin değiştirilmesiyle iPSC’lerin elde edilebileceğini göstermiştir. Bu genler “Yamanaka faktörleri” olarak bilinir. Yeni yapılan çalışmada ise Londra Queen Mary Üniversitesi ve Hong Kong Üniversitesi’nden bilim insanları, farelerin kök hücrelerindeki bu genlerden birinin yerine çok daha eski bir genden alınan bir gen yerleştirdiler.
Choanoflagellatlar, hayvanlara en yakın tek hücreli organizmalardır. Tek hücreli olmalarına rağmen, hayvanlardaki kök hücre işlevini kontrol eden bazı genlere sahiptirler. Araştırmacılar, bu genlerin farelerde de aynı şekilde çalışıp çalışmayacağını incelemek istediler.
Bilim insanları, farelerde iPSC’leri normal yöntemle oluşturdu, ancak bir farkla: Yamanaka faktörlerinden biri olan Sox2 genini, choanoflagellatlarda bulunan karşılık gelen Sox geniyle değiştirdiler. Bu şekilde oluşturulan “melez” kök hücreler, gelişen bir fare embriyosuna enjekte edildi.
Deneyin başarılı olup olmadığını anlamak için, araştırmacılar bu hücreleri, koyu renkli gözler ve siyah tüylü lekeler gibi fiziksel özellikler taşıyacak şekilde tasarladılar. Sonuç olarak, bu embriyodan gelişen fare, hem orijinal embriyonun hem de choanoflagellat genini taşıyan fare özelliklerini gösterdi. Bu, kök hücrelerin işlevlerinin, aslında çok daha eski bir dönemde evrimsel olarak hazır hale geldiğini gösteren çarpıcı bir bulgudur.
Araştırmacılar, choanoflagellatların bu genleri, hücrelerin temel işlevlerini düzenlemek için kullandığını ve çok hücreli organizmaların bu genleri evrimsel olarak adapte ettiklerini öne sürüyorlar.
Çalışmanın baş yazarı Alex de Mendoza, bu keşifle ilgili olarak şunları söyledi: “Tek hücreli akrabalarımızdan türetilen bu moleküler araçlarla fare yaratmak, yaklaşık bir milyar yıllık evrimsel sürekliliği gözler önüne seriyor. Araştırmamız, kök hücrelerin ortaya çıkmasından çok önce, bu genlerin var olmuş olabileceğini ve bu durumun çok hücreli yaşamın temellerini atmış olabileceğini gösteriyor.”
Bu keşif, ilerleyen yıllarda yenileyici tıp (regeneratif tıp) alanındaki tedavi yöntemlerinin gelişmesine önemli katkılar sağlayabilir.
Araştırma, Nature Communications dergisinde yayımlandı.