Ana sayfa Bilim Gündemi İnsanlarda ve sineklerde, beyin gelişimi ve işlevi için oldukça benzer mekanizmalar kullanılıyor

İnsanlarda ve sineklerde, beyin gelişimi ve işlevi için oldukça benzer mekanizmalar kullanılıyor

257

Ulusal Bilimler Akademisi’nin bir yayınında (PNAS) yer verilen araştırma sonuçları, davranışları kontrol eden beyin bölgelerinin böceklerde ve memelilerde benzerlik gösterdiğini ortaya çıkardı.

Uluslararası araştırma ekibi tarafından yapılan çalışmada, fiziksel olarak farklı olmalarına rağmen sineklerde (Drosophila), farelerde ve insanlarda beynin oluşumunun ve beynin işlev görme biçiminin benzerlik gösterdiği raporlandı. Araştırmada, böceklerin ve memelilerin beyin gelişimini sağlayan genetik mekanizmalarının çok benzer olduğuna dikkat çekildi. Araştırmacılara göre bu sonuç iki farklı şekilde yorumlanabilir: Böcekler ile memeliler bu özellikleri taşıyan bir ortak atayı paylaşıyorlar veya beyin birbirinden bağımsız olarak birçok kez evrimleşti. Elde edilen yeni bulgularla birlikte biliminsanları, genlerde ve beyinde meydana gelen, nörolojik hastalıklara yol açabilecek değişiklikleri daha iyi anlama potansiyeline sahip olabilir.

Beyindeki bu düzenleyici mekanizmaların çalışması engellediğinde, böceklerde ve memelilerde benzer davranış problemlerinin ortaya çıktığı görülmüştür. Bu çarpıcı sonuç, gen aktivitesini kontrol eden aynı yapıtaşlarının hem beyindeki yolakların oluşumu hem de bu yolakların çalışmasıyla ortaya çıkan davranışla ilişkili olduğunu göstermektedir. Araştırmacılara göre sonuçlar, bu mekanizmaların ortak bir atadan köken aldığı görüşünü desteklemektedir.

King’s College London Psikiyatri, Psikoloji ve Sinirbilim Enstitüsü’nden Dr. Frank Hirth, “Bildiğim kadarıyla bu çalışma, insan ve sinek beyinleri arasındaki benzerliklerin kökeni, benzerliklerin nasıl oluştuğu ve benzer özellik gösteren bölgelerin nasıl işlediğine ilişkin kanıtları gösteren ilk çalışmadır. Araştırmamız, koordineli (düzenli, eşgüdümlü) davranış için gerekli olan beyin bölgelerinin insanlarda, sineklerde ve farelerde benzer mekanizmalar yoluyla gerçekleştirildiğini göstermektedir. Çalışma, bu canlılarda beynin evriminin yarım milyar yıl önceye kadar uzanan ortak ataya kadar izlenebileceğini gösterir” açıklamalarında bulundu.

Biliminsanları sinek beyinlerinin deutocerebral-tritocerebral bölgesine (DTB) ve insanlar da dâhil olmak üzere omurgalılarda orta beyin-arka beyin sınırı (MHB) olarak bilinen bölgelerine odaklandı. Ardından genoma ilişkin verileri kullanan araştırmacılar, sineklerde DTB’nin ve insanlarda MHB’nin oluşumunda etkili olan genleri belirlediler. Daha sonra bu genlerin ifadesini kontrol eden düzenleyici elemanlar olarak bilinen genom bölgelerini tespit ettiler. Araştırmacılar, düzenleyici elemanların sineklerde, farelerde ve insanlarda çok benzer olduklarını ve söz konusu beyin bölgelerinin gelişimini sağlayan temel genetik mekanizmayı paylaştıklarını belirlediler.

Ardından sineklerde ilgili bölgeyi manipüle ederek bu bölgelerin işlemesi için gereken gen anlatımını bloke eden araştırmacılar, bu uygulamanın davranış bozukluklarına neden olduğunu ortaya koydu. Bulgular ilgili bölgelerdeki bozuklukların insanlarda da benzer problemlere neden olduğunu gösterdi.

Dr. Frank Hirth, çalışmanın önemine dikkat çekerek “Araştırmacılar uzun zamandır davranışların ardındaki temeli bulmaya çalışıyor. Bu noktada rol oynayan temel gen düzenleyici mekanizmaları belirleyerek bilmecenin önemli bir bölümünü çözdüğümüzü söyleyebilirim” dedi.

Kaynak: https://phys.org/news/2020-08-humans-flies-similar-mechanisms-brain.html
https://www.pnas.org/content/early/2020/07/31/1918797117