Bilim İnsanları Sonunda Spermin Yumurtayı Bulmasına Yardım Eden Bir Molekül Keşfetti

Hamile kalabildiğimiz için inanılmaz derecede şanslıyız.

On yıllardır yapılan araştırmalardan sonra araştırmacılar, spermin yumurtayı bulmasında önemli rolü olan bir molekül keşfettiler.

Denizkestanelerinin hücresel biyolojisinde gerçekleşen bu buluş, yalnızca deniz omurgasızları için önemli değil; çünkü bu bulgular, erkeklerde kısırlık tedavisine yardımcı olabilecek, insan doğurganlığıyla ilgili yeni gizleri de ortaya çıkarabilir.

Chicago Üniversitesi Deniz Biyolojisi Laboratuvarı’ndan (MBL) zoolog F.R.Lillie, 100 yıllı aşkın bir süre önce şöyle söylemişti: “Yumurtanın ve sperm hücresinin birleşimi, spermin sadece mekaniksel süreçlerle yumurtaya sızdığı bir süreç değil. Bu süreçte, alışılmışın dışında yakın ve özel biyokimyasal bir tepkime başrol oynuyor.”

Şimdi, bir asırdan fazla bir süre sonra Almanya’daki İleri Avrupa Çalışmaları Merkezi’nde hücre biyoloğu olan U.Benjamin Kaupp (kendisi Lillie’nin eski enstitüsünde yaklaşık 20 sene deniz üremesi üzerine çalışmış), bu “yakın ve özel” tepkimenin nasıl gerçekleştiğini keşfetmeye çalışıyor.

Lillie, 1912 yılında bu biyokimyasal olayı ele aldığında, oositten salgılanan kimyasal bir uyarıcı yardımıyla sperm hücrelerinin yumurtaya doğru yaptığı hareket olan ve sperm kemotaksisi olarak adlandırılan olguyu ortaya atan ilk bilim insanı olmuştu.

Denizkestanelerinde, yıllar sonra peptit olduğu keşfedilen ve resact olarak adlandırılan bir kemoatraktan, yumurta tarafından salgılandığında suda yayılıyor ve bu yolla bir derişim farkı oluşturuyor.

Yakınlardaki erkek denizkestaneleri tarafından suya salgılanan spermler, bu derişim farkını hissedip arzuladıkları oosite ulaşmak amacıyla kimyasal derişimi yüksek olan yere doğru yüzerler.

Başka bir deyişle, suyun altında aşk bu olmalı. Ayrıca bu olayların gelişmesi için korkutucu miktarda “resact” peptidi gerekmiyor.

Kaupp ve çalışma arkadaşları, bir önceki çalışmada, denizkestanesi sperminin dikkatini çekmek için gereken tek şeyin, milyarlarca su molekülü arasından sadece bir kemoatraktan molekülü  olduğunu keşfetmişler.

Fakat yine de, bu son derece küçük sperm hücrelerinin kendilerini döllenme hedeflerine nasıl yönlendireceklerini bilmeleri, yaşamın var oluşundaki gerçek mucizelerden biri.

2015 yılında Kaupp, “Sperm hücreleri, kimyasal derişimde yer alan bilgiyi kullanarak, yüzecekleri yerin yönü tespit etmek için hesaplamalar yapıyorlar” demişti.

“Belli bir süre boyunca molekülleri sayıp, elde ettikleri bilgileri birleştiriyorlar ve duruma göre de yüzme yollarını değiştirebiliyorlar.”

Şimdi ise, yeni araştırmalar sayesinde, doğaçlama gerçekleşen bu hesaplamaların nasıl mümkün olabildiğini biliyoruz.

Bundan önce, hücre içi pH değişikliklerinin sperm sinyalleri için önemli bir etmen olduğu biliniyordu, fakat bu sürecin işleyişi yeterince açık değildi.

Denizkestanesi spermi ile resact peptiti etkileşim haline geçtiklerinde, bir kemoatraktan molekülü spermin kamçısında (kuyruk) yer alan bir reseptöre bağlanıyor ve bu durum kalsiyum iyonlarının sperm hücrelerinin içerisine girmesine yol açan birçok sinyal sürecini uyarıyor.

Bu uyarım gerçekleştiğinde, kalsiyum tepkimeleri kamçının vuruşlarını değiştirerek, spermin kuyruğunu gemi dümeni gibi etkili bir şekilde yönlendiriyor ve hücreyi daha yüksek kemoatraktan derişimi olan bir yere çeviriyor (ve nihayetinde yumurta dölleniyor).

Kaupp ve takımının yeni çalışmalarında saptadıkları SpSLC9C1 isimli molekül, bu kalsiyum değiş tokuşunu gerçekleştiriyor. Araştırmacılar bu molekülü, sodyum iyonlarının sperm hücrelerinin içine girmesine izin verirken, aynı zamanda protonların dışarı çıkmasını sağlamak için özgün bir yol kullanan bir tür “filogenetik sıçansı” şeklinde tanımlıyor.

SpSLC9C1 molekülünde bu fonksiyon, sperm hücresi içerisindeki bazlılık seviyesini düzenliyor; dolayısı ile kamçının faaliyetini de kontrol ediyor. Bu günlerde çevrede çok sayıda denizkestanesi görmemizin sebebi bu olabilir.

Bu süreçlerin insan ve başka memelilerin sperm işlevleriyle ne derecede alakalı olduğu henüz bilinmiyor fakat Kaupp, denizkestanesinden öğrendiğimiz her şeyin üreme biyolojisi hakkındaki bilgimizi daha da geliştireceğini düşünüyor.

Kaupp, “Döllenmenin başarısız olmasında birçok sebep var” diyor.

“Spermin yüzme sürecinde, kemoatraktanı algılamada, yumurtanın yüzeyini tespit etmede veya yumurtanın üzerinde bulunan koruyucu tabakaya nüfuz etmede bozukluklar olabilir. Eğer spermin nasıl çalıştığını çözebilirsek, özellikle genlerimizde kısırlığa sebep olan mutasyonları da inceleyebiliriz.”

 

 

 

 

ScienceAlert

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

Abonelikle İlgili Konular İçin abone@doganburda.com

Eksik Sayılar İçin okurhizmetleri@doganburda.com

Müşteri Hizmetleri (212) 478 0 300

Danışma Hattı (212) 410 32 00

 

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir