Ana sayfa Bilim Gündemi İnsan beyninin gelişimindeki anahtar genler

İnsan beyninin gelişimindeki anahtar genler

541
PAYLAŞ

Çeviren: Nazlı Akıllı

UCLA biliminsanları, nöral kök hücrelerin beyin hücrelerine dönüşmesi olan nörogenezin ve serebral korteksin hacimsel büyümesinin altında yatan genetik düzenlemelerin ilk haritasını çıkarttı.

İnsan beyni, büyük serebral korteksi dolayısıyla maymun ve fare beyinleriyle farklılık gösteriyor. Serebral korteks düşünsel becerilerden, algılamadan ve sofistike iletişimden sorumlu. Beyin gelişimi, belli genlerin beynin belli bölgelerinde, belli hücre çeşitlerinde spesifik zamanlarda ifade edilmesi ile kontrol ediliyor. DNA’mızdaki bilginin protein gibi işlevsel ürünlere dönüşmesi olan gen ifadesi olayı, DNA’nın çeşitli bölümlerinin aç-kapa düğmesi gibi rol oynamasıyla pek çok seviyede kontrol ediliyor.

Araştırmacılar, ATAC-seq olarak adlandırılan bir yöntemi kullanarak nörogenez sırasında genomda aktive olan bölgelerin haritasını çıkarttı. Daha sonra bu bilgiyle, aynı bölgelerdeki gen ifadelerine dair bilgileri birleştirdiler. Buna ek olarak, daha önce yayımlanmış, kromozomların katlanma örüntülerini gösteren verileri de kullandılar. Kromozomların katlanma örüntüleri genetik bilginin nasıl şifrelendiği konusunda fikir veriyor. Bu bilgiler araştırmacıların nörogenez için anahtar görevler üstlenen düzenleyici elementleri ortaya çıkartmasını sağladı. Bu genlerden biri EOMES/Tbr2. Eğer kapatılırsa, beyinde kritik kusurlu oluşumlara sebep oluyor.

Araştırmacılar daha sonra bu genlerin rollerini CRISPR adlı gen düzenleme yöntemiyle onayladı. Bulgularına göre şizofreni, depresyon, dikkat eksikliği ve hiper aktivite bozukluğu gibi yaşamın ilerleyen dönemlerinde ortaya çıkan psikiyatrik bozuklukların kökeni fetüsün beyin gelişiminin ilk aşamalarına uzanıyor. Araştırmacılar, bir insanın gelecekteki entelektüel kapasitesinin bile sinir hücrelerinin ilk oluştuğu sırada belirlenebildiğini belirtiyor.

Araştırmacılar insanların serebral korteksinin, insan olmayan primatlarınkinden daha büyük olmasına sebep olan temel mekanizmayı da keşfetti. Hücre çoğalması ve bölünmesinden sorumlu, aynı zamanda hücrelere belli görevler veren bir “fibroblast büyüme faktörü reseptörünün” ifadesini değiştiren bir genom dizisi tanımladılar. Bu genom dizisi insanlarda, diğer primatlar ve farelerde olduğundan daha aktif.