Ana sayfa Bilim Gündemi Kök hücreden yumurta ve sperm üretildi

Kök hücreden yumurta ve sperm üretildi

34
PAYLAŞ

Görsel açıklama: Yeşil renge boyanmış SOX17 geni aktif olan hücrelerin görülmeye başladığı anda bir embriyoid. İşaretli hücreler eşey ana hücrelerini oluşturacak.

Cambridge Üniversitesi’ndeki biliminsanları insan embriyonal kök hücrelerinden eşey ana hücrelerini üretmeyi başardı. Weizmann Enstitüsü ile yürütülen çalışmada, ilk defa insan kök hücresi kullanılarak insan eşey ana hücreleri üretildi. Bu çalışma daha önce fare kök hücreleri kullanılarak yapılıp olumlu sonuç alınmıştı.
Yumurta, sperm tarafından döllendikten yaklaşık 5 gün sonra blastosit adı verilen hücre yumağına dönüşür. Gelişimin ilerleyen evrelerinde ise blastosit iç ve dış hücre kümelerine dönüşür. Oluşan dış hücre kümesi plasentaya dönüşecekken iç hücre kümesi de fetusu yani doğacak bireyi oluşturacak olan kök hücrelere dönüşecektir. Bu kök hücreler ilerleyen zamanlarda fetusta bulunma yerlerine göre özelleşecek olup, dokuları ve organları oluşturacaktır. Bu hücrelerin küçük bir kısmı eşey ana hücrelerine dönüşecektir. Genetik materyal, buradan üretilen spermler ve yumurtalar sayesinde gelecek nesillere aktarılır.
Çalışmanın başyazarı Dr. Naoko Irie konuyla ilgili şunları söyledi: “Memeli gelişiminin en erken aşamalarından biri eşey ana hücrelerinin oluşumudur. Bu yöntemi daha önce fare ve sıçanlarda kullanıp başarıya ulaşmıştık, ama şu ana kadar çok az sistematik çalışmada insan hücreleri kullanıldı. Bu çalışma ile insan ve fare embriyonal gelişmeleri arasında önemli farklılıklar olduğunu gözlemledik ve dolayısıyla farelerde alınan sonuçların insanlarda doğrudan kullanılmaması gerektiğini öğrendik.”
Çalışmanın öncüsü Prof. Surani ve arkadaşları, SOX17 adlı genin insanlarda kök hücrelerin eşey ana hücrelerine dönüşmesinde kritik rol oynadığını buldu. Bu bulgu aslında büyük bir sürpriz niteliği taşıyordu, çünkü bu genin farelerdeki dengi bu işlevde görev almamakta. Farelerin ve insanların gelişiminde kilit farklılıklar olduğu da görüldü. SOX17 geninin kök hücreleri, iç organları oluşturacak olan endoderm hücrelerine dönüştürdüğü biliniyordu, ama ilk defa eşey ana hücresi oluşumunda rol aldığı gözlendi.
Grup ayrıca vücut hücrelerini geri programlayarak eşey ana hücreleri oluşturulabileceğini ve bu bulgunun insan üreme sistemi, kısırlık ve eşey hücreleri tümörleri konusunda çalışmalarda kullanılabileceğini gösterdi. Çalışmanın ışık tutabileceği noktalardan birisi ise epigenetik miras süreci. Biliminsanları bir süredir çevremizin ve yaşantımızın (sigara içmek, beslenme alışkanlıkları vs.) genlerimizin aktiflik seviyesini metilasyon sayesinde arttırıp azaltabileceğini bilmekte. Metilasyon DNA’ya molekül bağlanması sonucu, genin aktiflik seviyesinin artıp azalması durumudur ve bu metilasyon kalıpları bir sonraki nesle aktarılabilir. Prof. Surani bu çalışmada eşey ana hücresi oluşumunda metilasyon kalıplarını silen bir mekanizmanın olduğunu, ama metilasyon kalıplarının bir kısmının yine de aktarilabileceğini ve bu aktarımın sebebinin bilinmediğini de söyledi.
“Eşey hücreleri, jenerasyonlar arasında sağlam bağlantılar oluşturduğu ve genetik materyali nesilden nesle aktardığı için pratikte ebedidir. Epigenetik mutasyonların sonraki nesle geçerken çoğunun silinmesi o türün soy ağacında yenilenme sağlamakta ve sonsuz nesiller verebilmesini sağlamakta. Bu mekanizmalar da genellikle yaş ile alakalı hastalıkların anlaşılmasında kullanılmakta çünkü bu hastalıkların epigenetik mutasyonların birikimi ile oluştuğunu düşünüyoruz.”

Çeviren: Nazif Taşbaş
İTÜ Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

Kaynak: http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141225143546.htm