Floresan işaretleyicilerle etiketlenmiş, yetişkin bir meyve sineğinin inanılmaz derecede küçük bağırsağı. ©2024 Yuichiro Nakajima CC-BY-ND
İnsanlar deniz yıldızları gibi tüm uzuvlarını yenileyemeyecek olsa da, meyve sinekleriyle yapılan bazı yeni genetik çalışmalar bazı şaşırtıcı sonuçlar ortaya koydu. Tokyo Üniversitesi’nden bir ekip, basit organizmalardan vücut parçalarını ve dokularını yenilemelerine yardımcı olan belirli genlerin diğer hayvanlara aktarılabileceğini buldu. Bu genler daha sonra sineklerdeki bir bağırsak sorununu bastırdı ve daha karmaşık organizmalarda gençleşme için bazı yeni mekanizmaları ortaya çıkarabilir. Bulgular, 1 Ağustos’ta BMC Biology dergisinde yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanmıştır .
Denizanası ve yassı solucanlar da dahil olmak üzere bazı hayvanlar tüm vücutlarını yenileyebilir. Bilim insanları hala nasıl olduğunu bilmese de, muhtemelen yenilenmeye izin veren belirli genler vardır. Aynı genler uzun vadeli kök hücre işlevlerini de koruyabilir.
Kök hücreler uzun bir zaman diliminde bölünebilir ve kendilerini yenileyebilir ve bir tür iskelet anahtarı gibidir. Mutlaka uzmanlaşmış olmasalar da, zamanla kan hücreleri ve beyin hücreleri de dahil olmak üzere potansiyel olarak daha uzmanlaşmış hücrelere dönüşebilirler . Çok sınırlı rejeneratif becerilere sahip memeliler ve böcekler, evrim süreci boyunca bu genleri kaybetmiş olabilir.
Çalışmanın ortak yazarı ve Tokyo Üniversitesi Eczacılık Bilimleri Lisansüstü Okulu biyoloğu Yuichiro Nakajima yaptığı açıklamada , “Düşük rejenerasyonlu hayvanlara bu rejenerasyonla ilişkili genlerin yeniden tanıtılmasının, rejenerasyon ve yaşlanma süreçlerini etkileyip etkilemeyeceği belirsizdir.” dedi .
Bu yeni çalışmada Nakajima ve ekibi, yassı solucanlar gibi yüksek rejeneratif kapasiteye sahip hayvanlara özgü olan gen grubuna odaklandı. Bu genlere HRJD’ler veya yüksek rejeneratif türe özgü JmjC alanı kodlayan genler adı verildi . HRJD’leri meyve sineğine ( Drosophila melanogaster ) aktardılar ve sağlıklarını mavi bir boya ile takip ettiler. Bu renk tonu sayesinde sineğe Şirin lakabını taktılar.
Araştırmacılar meyve sineklerinin bağırsak sağlığını mavi bir boya ile takip ediyorlar, bu yüzden Smurf adını almışlar. Yaşlanma nedeniyle hasar gören meyve sineği bağırsakları mavi boyayı sızdırıyor, bu görüntüde solda HRJD modifiye edilmiş bir sinek ve sağda aynı yaşta modifiye edilmemiş bir sinek görülüyor. KREDİ: ©2024 Hiroki Nagai CC-BY-ND.
Başlangıçta, HRJD destekli bu meyve sineklerinin yaralandığında dokuyu yenileyeceğini umuyorlardı . Bu olmadı. Ancak ekipte, başka bir şey fark eden bir meyve sineği bağırsak uzmanı Hiroki Nagai vardı. Bazı yeni fenotipler vardı -veya belirli bir genden gelen göz rengi veya saç rengi gibi özellikler.
Nakajima, “HRJD’ler bağırsak kök hücre bölünmesini artırırken, yaşlı sineklerde yanlış farklılaşan veya bozulan bağırsak hücrelerini de baskıladı” dedi. Bu , antibiyotiklerin yanlış farklılaşmış bağırsak hücrelerini baskılayıp, bağırsak kök hücre bölünmesini baskılamasından farklıdır .
[İlgili: Hidralar başlarını yeniden büyütebilirler. Bilim insanları bunu nasıl yaptıklarını bilmek istiyorlar .]
“Bu nedenle, HRJD’lerin meyve sineklerinin yaşam süreleri üzerinde ölçülebilir bir etkisi oldu ve bu da yeni yaşlanma karşıtı stratejilerin geliştirilmesi için kapıyı açtı veya en azından ipuçları sağladı,” dedi Nakajima. “Sonuçta, insan ve böcek bağırsakları hücresel düzeyde şaşırtıcı derecede çok ortak noktaya sahip.”
Meyve sinekleri biyolojik araştırmalarda ünlü test denekleri . İnsanlarda hastalıklara neden olan genlerin yüzde 75’ini paylaşıyorlar , hızlı ürüyorlar ve genetik kodlarını değiştirmek oldukça kolay. Ancak, nispeten kısa yaşamlarına ve hızlı üreme ve olgunlaşma oranlarına rağmen, tam yaşlanma süreçlerini incelemek yine de yaklaşık iki ay sürdü.
Ekip, gelecekteki çalışmalarda HRJD’lerin moleküler düzeyde nasıl çalıştığını daha yakından incelemek istiyor.
“HRJD’lerin moleküler işleyişinin ayrıntıları hala çözülemedi. Ayrıca tek başlarına mı yoksa başka bir bileşenle birlikte mi çalıştıkları belirsiz,” dedi Nakajima. “Bu nedenle, bu yolculuğun sadece başlangıcı, ancak artık modifiye edilmiş meyve sineklerimizin gelecekte kök hücre gençleşmesinin benzeri görülmemiş mekanizmalarını ortaya çıkarmak için değerli bir kaynak olarak hizmet edebileceğini biliyoruz. İnsanlarda bağırsak kök hücreleri yaşla birlikte aktivitelerinde azalma yaşar, bu nedenle bu araştırma kök hücre tabanlı terapiler için umut verici bir yoldur.”
Kaynak: Popular Scıence