Kyoto Üniversitesi’nden biliminsanları memelilerde pluripotent kök hücreleri (canlıyı oluşturan özelleşmiş tüm hücre tiplerine dönüşebilme yeteneğinde olan, henüz farklılaşmamış hücreler) düzenleyen genlerin 48 farklı tür arasında benzerlik gösterdiğini raporladı. Biliminsanlarının çalışması Genome Biology and Evolution dergisinde yayınlandı. Çalışma aynı zamanda, memeli pluripotent kök hücrelerinin belirli özelliklerinin nasıl evrimleştiğini de açıklayabilir.
Pluripotent kök hücreler kendilerini yenileyebilir ve -istisnalar olmakla birlikte- vücuttaki diğer hücrelerden herhangi birine dönüşebilir. Bu tür hücreler düzenleyici genler ve moleküller ağı tarafından kontrol edilir. Ancak memelilerde bu ağın nasıl geliştiği hakkında çok az bilgiye sahibiz. Bu noktadan hareketle konuya eğilen Kyoto Üniversitesi Entegre Hücre Malzemesi Bilimleri Enstitüsü’nden Ken-ichiro Kamei, Yaban Hayatı Araştırma Merkezi’nden Miho Murayama ve Yoshinori Endo, 48 memeli türünde pluripotent özellikte etkili olan gen düzenleme mekanizmasına ait 134 gen seti verilerini karşılaştırdı. Bu düzenleyici ağın, çalışmaya dâhil edilen türler arasında yüksek oranda korunduğu, yani genetik dizilerinin evrim süreci boyunca nispeten değişmeden kaldığı görüldü.
Söz konusu genetik dizilerin yüksek dereceli korunmaları, insan genetik dizilerinin diğer memeli hücrelerini pluripotent kök hücreye dönüştürmek için yeniden programlama yapmasının nedenini de açıklıyor. Düzenleyici ağların 48 tür arasında benzer olduğu çalışma ile ortaya çıkarılsa da, farklılaşmaların nasıl gerçekleştiği tam bilinmiyor. Nesli tehlike altındaki türler de dahil olmak üzere memeli hücrelerinden indüklenmiş pluripotent kök hücrelerin (iPS) türetilmesi için tekniklerin geliştirilmesi, korunma mekanizmasına ilişkin çalışmalara büyük bir destek sağlayabilir. Biliminsanları konunun bu yanına da dokunan çalışmalara da başladı. Kamei, “Nesli tehlikede olan Grevy zebrası ve şişe burunlu yunus (Tursiops) gibi çeşitli memeli türlerinden indüklenmiş pluripotent kök hücreler elde etmeye çalışıyoruz” açıklamalarında bulundu.
Memeli pluripotent kök hücrelerindeki gen düzenleyici ağlar arasındaki farklar adaptasyonlarla da ilişkilendirilebilir. Örneğin çıplak kör farede, uzun ömrü ve kanser direncini oluşturmada rol oynayabilecek düzenleyici genler için pozitif seçilim olduğu görülmüştür. Bu genler, yeraltında gezinmelerine yardımcı olan son derece hassas kılların gelişiminde de rol oynamış olabilir. Araştırmacılar ayrıca, Mink balinası, uçan tilki olarak bilinen bir yarasa türü ve Afrika fili gibi büyük yapılı hayvanlarda da benzer bir pozitif seçilim olduğunu gördü. Bu noktada şaşırtıcı bir sonuç ortaya çıkıyor. Çünkü biliminsanlarının odaklandıkları örneklerdeki genler, diğer memelilerde kanser ile ilişkilidir. Büyük yapılı hayvanlarda ise kansere -nispeten- direnç görülür. Araştırmacılar, bu genlerin büyük yapılı hayvanlarda geçirdiği değişikliklerin bir şekilde bazı gen işlevlerini değiştirdiğini ve böylece bu gruptaki hayvanlara bir dereceye kadar kanser direnci sağladığını düşünüyorlar.
Çalışma, pluripotentlikte etkili olan gen düzenleyici ağları taksonlar arasında karşılaştıran ilk araştırmalardan biri. Memelilerde kök hücre evrimine odaklanarak başlanan çalışma, kanser araştırmalarına yeni veriler sağlayan bir noktaya ilerlemiş durumda. Araştırmacılar söz konusu genler üzerindeki yeni çalışmaların moleküler düzeyde yeni veriler sağlayacağını düşünüyor.
Kaynak: https://phys.org/news/2020-09-insight-mammalian-stem-cell-evolution.html
