Duyma ve Dokunmayla İlişkili Hücrelerin Ortak Atası

0
4
Bir günlük farenin iç kulağındaki (solda) ve cildindeki duyu hücreleri. Görüntü: Vincent Yu/Segil Laboratuvarı/USC Kök Hücre

Southern California Üniversitesi’nde (USC) yürütülen ve PNAS bülteninde yayımlanan yeni araştırmaya göre, iç kulaktaki ve cildin dokunma almaçlarındaki duyusal hücreler aslında pek çok ortak noktaya sahip.

USC Kulak Burun Boğaz Bölümü Kafa ve Boyun Cerrahisi Ana Bilim Dalı ile Kök Hücre Biyolojisi ve Yenileyici Tıp Bölümü’nde çalışan profesör Neil Segil, şöyle aktarıyor: “İki tip özelleşmiş duyu hücresinin gelişiminde çarpıcı benzerlikler bulunuyor: Bu hücreler, iç kulaktaki ses titreşimlerini alan ve ‘kıl hücreleri’ şeklinde adlandırılan hücreler ile cilt yüzeyinde hafif dokunuşu algılayan Merkel hücreleri. Söz konusu gelişim benzerlikleri, nihayetinde ortak bir evrimsel tarihin mirası niteliğinde. Bu durum, evrimsel gelişim biyolojisi hikayesinin ‘epigenetik seviye’ şeklinde adlandırdığımız şeye nasıl uzandığını da gösteriyor; yani genlerin düzenlenme şekline.”

Çalışmada doktora öğrencisi Haoze (Vincent) Yu ve doktora sonrası araştırma görevlisi Litao Tao ile meslektaşları, gen düzenleme veya epigenetikle ilişkili ortak bir mekanizma bulunduğunu belirlemişler. Bu mekanizma, kök hücreler ve ata hücrelerin farklılaşarak daha özelleşmiş kıl hücreleri ile Merkel hücrelerine dönüşmesini sağlıyor.

Farklılaşma işleminin başlaması için, bir kök hücrenin DNA’sındaki doğru kısımların depodan çıkarılması gerekiyor. Her bir insan hücresi, çekirdeğinde yaklaşık 1,8 metre DNA saklıyor. Bu DNA, histon adı verilen proteinlerden oluşan ufak “makaraların” etrafına sarılmış halde duruyor. Bu DNA makaraları ve histon proteini daha da sıkıştırılıp, nükleozomlar şeklinde bilinen yapıyı meydana getiriyor. Nükleozomlar ise istiflenerek, kromozomları meydana getiren kromatin maddesini oluşturuyor.

DNA bu depolama düzenine sıkı şekilde sarıldığında, kromatin kapanıyor ve ATOH1 proteini ona erişemiyor. Bu protein, kromatin içerisindeki DNA’da farklılaşma genlerinden oluşan bir ağı faaliyete geçirebilen “ana düzenleyici” niteliğinde. Fakat ilk önce erişim sağlaması gerekiyor.

ATOH1, bu amaçla POU4F3 şeklinde bilinen ikinci bir proteininin üretimini teşvik ediyor. “Öncü faktör” şeklinde uygun bir isim verilen bu protein, kapalı ve erişilmez durumdaki kromatine bağlanarak yeni sınırlara açılabiliyor. POU4F3 bu kapalı kromatinine bağlanarak yeni yol açtıktan sonra, ATOH1 de kıl hücreleri ve Merkel hücrelerine doğru gerçekleşen farklılaşmaya yön veren gen ağını faaliyete geçirerek ilerleyebiliyor.

Bu noktada çarpıcı bir durum olduğu ve kıl hücreleri ile Merkel hücrelerindeki ATOH1’in POU4F3’e erişmesini sağlayan belli kromatin bölgelerinde kayda değer örtüşmelerin bulunduğu görülmüş.

Yazar: Cristy Lytal/Southern California Üniversitesi Keck Tıp Fakültesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here