İspanyol bilim insanlarının öncülüğünde yürütülen uluslararası bir araştırma, belirli bir bakteri türünün salgıladığı proteinin kanser hücrelerinin kendi kendini yok etmesini sağlayabildiğini ortaya koydu.
Bu keşif, yeni nesil kanser tedavilerinin önünü açabilecek nitelikte.
Söz konusu protein, HapA adıyla biliniyor ve Vibrio cholerae bakterisi tarafından salgılanıyor.
Araştırmanın sonuçları, bilim dergisi Cell Death Discovery’de yayımlandı.
Daha fazlasını oku
Mycobacterium tuberculosis (M.tb), insanlarda evrimleşmiş bakteriyel bir patojendir ve konakçı ile etkileşimleri karmaşıktır ve en iyi insanlarda incelenmiştir. Sayısız bağışıklık yolu, enfeksiyon kontrolü, granülom oluşumu ve tüberküloz (TB) hastalığına ilerlemede rol oynar. Makrofajlar, nötrofiller, konvansiyonel ve konvansiyonel olmayan T hücreleri, B hücreleri, NK hücreleri ve doğuştan gelen lenfoid hücreler gibi enflamatuar hücreler, enfeksiyonu kontrol altına almak veya ortadan kaldırmak için sitokinler, hücre-hücre iletişimi ve eikosanoid sinyalleme yoluyla etkileşime girer, ancak alternatif olarak patojen iletimi için gerekli patolojik değişikliklere aracılık edebilir. Klinik belirtiler arasında pulmoner ve ekstrapulmoner TB ve ayrıca TB sonrası akciğer hastalığı bulunur. Tüberkülozun ilerlemesi için risk faktörleri, büyük ölçüde bağışıklık durumu ile ilgilidir ve geleneksel kemoterapiden ayrı olarak, müdahaleler öncelikle bağışıklık mekanizmalarını hedef alır ve tüberkülozda immünopatolojinin kritik rolünü vurgular. Koruyucu bağışıklık elde etmek ve zararlı inflamasyonu önlemek için efektör mekanizmalar arasında bir denge sağlamak, TB’nin immünopatogenezinde merkezi bir öneme sahiptir. Birçok araştırma boşluğu devam etmektedir ve insan TB immünopatogenezi hakkındaki anlayışımızı geliştirmek için önceliklendirmeyi hak etmektedir.
Kaynak:Buradan devamına ulaşabilirsiniz
Görsel:https://dradaletdemir.com/wp-content/uploads/2021/07/tuberkuloz.jpg
Nikon Ufak Dünya Yarışması 50’nci yılını kutluyor.
Fare tümör hücrelerinin çığır açan bir görüntüsü, 2024 Nikon Ufak Dünya Yarışması’nda en büyük ödülü kazandı. Görüntü ilk bakışta bilim kurgudan çıkmış bir bitki yapısı gibi gelebilir ama aslında aktin, mikrotübüller ve hücrelerin çekirdeklerinden oluşuyor. “Bu görüntü, hücre iskeletindeki (mikrotübüller olarak bilinen yapısal çerçeve ve ‘otoyollar’) bozulmaların nasıl Alzheimer ve ALS gibi hastalıklara yol açabileceğini ortaya seriyor” yazıyor basın bülteninde.
Görüntü, Dr. Eric Vitriol’un da yardımıyla Dr. Bruno Cisterna tarafından çekilmiş. Augusta Üniversitesinde çalışan bilim insanları, görüntüyü yakalamak için kayda değer miktarda sabır göstermişler. “Hücrelerin net görünmesini sağlamak için boyama sürecini mükemmelleştirmek amacıyla yaklaşık üç ay harcadım” diyor Cisterna. “Hücrelerin farklılaşması için beş gün bekledikten sonra farklılaşan ve farklılaşmayan hücrelerin etkileşime girdiği yerde doğru görüş alanını bulmam gerekti. Doğru anı yakalamak için mikroskop altında yaklaşık üç saat boyunca hassas gözlem yaptık. Çok sayıda deneme ve sayısız saat çalışma sonucunda başardık.”
1’nci sıra. Farklılaşmış fare beyin tümör hücreleri (aktin, mikrotübüller ve çekirdek). Fotoğraf: Dr. Bruno Cisterna & Dr. Eric Vitriol/ Nikon Ufak Dünya
Nikon Ufak Dünya Yarışması, 80 ülkeden yapılan 2.100’den fazla katılımla beraber bu yıl 50’nci yılını kutluyor. Organizasyoncular yarışmayı, “Mikro fotoğrafçılıktaki sanat, yetkinlik ve fotoğrafik mükemmeliyeti gösteren öncül forum” şeklinde adlandırıyor.
11’nci Sıra. Su damlacıklarıyla beraber çürümüş bir sürgün üzerindeki cıvık mantar. Fotoğraf: Dr. Ferenc Halmos/ Nikon Ufak Dünya
Mansiyon Ödülü. İki noktalı küçük bir uğur böceğinin (Diomus notescens) yüzündeki otofroresans. Fotoğraf: Angus Rae/ Nikon Ufak Dünya
Mansiyon Ödülü. Tuzlu su karidesi. Fotoğraf: Christopher Algar/ Nikon Ufak Dünya
Mansiyon Ödülü. Eğrelti otunun (Pteridium aquilinum) yaprak sapının en kesiti. Fotoğraf: David Maitland/ Nikon Ufak Dünya
5’nci Sıra. Ahtapot yumurtalarından (Octopus hummelincki) oluşan bir küme. Fotoğraf: Thomas Barlow & Connor Gibbons/ Nikon Ufak Dünya
2’nci Sıra. Bir iğne ve tel arasındaki elektrik arkı. Fotoğraf: Marcel Clemens/ Nikon Ufak Dünya
7’nci Sıra. Avrupa sahilotu (Ammophila arenaria) yaprağının en kesiti. Fotoğraf: Gerhard Vlcek/ Nikon Ufak Dünya
6’ncı Sıra. Finlandiya’dan Dictydium cancellatum adıyla da bilinen cıvık mantar Cribraria cancellata. Fotoğraf: Henri Koskinen/ Nikon Ufak Dünya
19’ncu Sıra. Bir nakil çiçeğinin tohumu. Fotoğraf: Alison Pollack/ Nikon Ufak Dünya
16’ncı Sıra. Embriyolar (solda) ve yumurtalarla (sağda) beraber iki su piresi. Fotoğraf: Marek Mis/ Nikon Ufak Dünya
13’ncü Sıra. Yeşil yengeç örümceğinin (Diaea dorsata) gözleri. Fotoğraf: Pawel Blachowicz/ Nikon Ufak Dünya
Seçkin Fotoğraf. Bir yonca (Trifolium repens) üzerindeki uğurböceği (Coccinellidae). Fotoğraf: Dr. Marko Pende/ Nikon Ufak Dünya
Seçkin Fotoğraf. Prototrichia metallica, cıvık mantarın sıradışı derecede büyük sporokarpı. Fotoğraf: Timothy Boomer/ Nikon Ufak Dünya
Seçkin Fotoğraf: Kırmızı palmiyeböceğinin ön kısmı. Fotoğraf: Şerif Abdullah Ahmed/ Nikon Ufak Dünya
Kaynak: Ana Kaynak İçin Tıklayın.
Genç bir Dünya’da dev meteorlar ölümün değil, yaşamın habercisi olabilirdi.
Yeni bir araştırma, Dünya’nın erken dönemlerine çarpan dev bir göktaşının yarattığı yıkımın, yaşamın gelişmesine olanak vermiş olabileceğini öne sürüyor.
3,26 milyar yıllık bir çarpmanın kalıntılarının incelenmesi, o dönemdeki tek yaşam türü olan mikrobiyal yaşamın, uçamayan dinozorları öldüren göktaşından 50 ila 200 kat daha büyük bir göktaşının çarpmasından eninde sonunda faydalanmış olabileceğini ortaya koyuyor . Araştırmacılar, çarpmadan hemen sonra yıkım yaşansa da, göktaşı ve bunun sonucunda oluşan tsunaminin en sonunda mikroplar için hayati önem taşıyan besinleri serbest bıraktığını bildirdi.
Harvard Üniversitesi’nde Dünya ve Gezegen Bilimleri yardımcı doçenti ve 21 Ekim’de PNAS dergisinde yayımlanan çalışmanın baş yazarı Nadja Drabon , “Sadece yaşamın dirençli olduğunu bulmakla kalmıyoruz, çünkü çarpmadan sonra bile yaşam için kanıtlar buluyoruz; aslında yaşam için gerçekten harika olan çevre değişikliklerinin olduğunu düşünüyoruz” dedi .
Drabon ve meslektaşları, Arkeyan çağı (4 milyar ila 2,5 milyar yıl önce) sırasında, şu anda Güney Afrika olan yerde bir çarpmanın kanıtlarını araştırdılar. O zamanlar, bu bölge sığ bir deniz ortamıydı. Drabon, Live Science’a, Dünya’da bu kadar eski kayaların bir anı bu kadar ayrıntılı bir şekilde sakladığı muhtemelen sadece birkaç yer olduğunu söyledi.
Katmanlarda araştırmacılar kürecikler görebilirler; bunlar bir meteorit çarpmasının silika içeren kayayı eritmesiyle oluşan küçük, cam benzeri kürelerdir. Ayrıca konglomeralar veya diğer kaya parçalarından oluşan kayalar da görürler. Konglomeralar, deniz tabanını parçalayan ve molozları kümeler halinde ezen küre çapında bir tsunaminin kanıtıdır. Kaya katmanlarının kimyası, karbonlu kondrit adı verilen ilkel bir uzay kayası türü olan meteorun kendisinin kalıntılarını ortaya çıkarır. Çapı 23 ila 36 mil (37 ila 58 kilometre) arasında ölçülmüştür.
Güney Afrika bölgesi çarpışmadan oldukça uzakta olmasına rağmen, çarpışmanın büyük sonuçları oldu. Sadece dünya çapında bir tsunamiye neden olmakla kalmadı, aynı zamanda güneşi kapatacak toz da çıkardı . Buharlaşan mineraller, çarpışmanın atmosferi okyanusun üst katmanlarını kaynatacak kadar ısıttığını da gösteriyor.
Drabon, “Karada ve sığ suda yaşayan canlılar için bu durum oldukça felaketli olurdu” dedi.
Ancak, çarpışmadan birkaç yıl veya on yıl sonra, yaşam geri döndü ve her zamankinden daha iyi durumda olabilir. Bunun nedeni, çarpışmadan sonra, yaşam için gerekli elementlerde artışlar olmasıydı, çalışma yazarları çalışmada belirttiler.
İlki, 3,26 milyar yıl önce okyanuslarda muhtemelen kıt olan temel bir mineral olan fosfordu. Günümüzde fosfor, kıtasal kayalardan okyanuslara doğru aşınıyor, ancak Arkeyan döneminde Dünya çoğunlukla su dünyasıydı ve sınırlı sayıda volkanik ada ve küçük kıtalar vardı. Drabon, çarpanın boyutundaki karbonlu bir kondritin yüzlerce gigaton fosfor içereceğini söyledi.
İkincisi, derin Arkeyen okyanuslarında bol miktarda bulunmuş ancak sığ denizlerde bulunmamış olan demirdi. Drabon, meteorit çarpmasının neden olduğu tsunaminin okyanusları karıştırmış ve bu metali daha sığ bölgelere taşımış olabileceğini söyledi. Çarpmanın üzerindeki katmanlardaki kırmızı kayalar, çevredeki bu değişimi gösteriyor.
Çalışma, uzay çarpışmalarıyla boğuşan genç bir gezegende yaşamın nasıl gelişmeye başladığını açıklamaya yardımcı oluyor. Jeolojik kayıtlar, dinozorları öldüren meteordan daha büyük meteorların erken Dünya’ya en az her 15 milyon yılda bir çarptığını gösteriyor. Drabon, yaşamın dirençli olduğunu ancak bu etkilerin her gerçekleştiğinde yaşamın evrimini şekillendirmiş olabileceğini söyledi.
“Dinozorların yok olması nedeniyle memeliler radyasyon yayabildiler ve bu olmadan, burada olup olamayacağımızı kim bilebilir?” dedi Drabon. Arkeyan etkileri, gelişen ve yok olan mikrop türleri üzerinde benzer şekilde belirleyici etkilere sahip olabilir.
Drabon, “Her etkinin bazı olumsuz ve bazı olumlu etkileri olacak” dedi.
Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.
Kars’ta bir mahkeme geçen hafta, bebeklerinden topuk kanı alınmasına karşı çıkan aile lehinde hüküm verdi. Hakimin kararın gerekçesinde alternatif tıbba ithafta bulunması tıp camiası tarafından eleştirildi. BBC Türkçe’ye konuşan uzmanlar ise topuk kanının tedavi edilebilir kalıtsal hastalıkların teşhisinde kilit rol oynadığını söyledi.
Ebeveynlerin topuk kanı alınmasını reddetmesinin üzerine Kars İl Sağlık Müdürlüğü, konuyu yargıya taşıdı.
Ancak Kars Aile Mahkemesi 20 Ağustos’ta, “Topuk kanı almanın çocuğun Anayasa ile korunan yaşam ve sağlık hakkı üzerinde yapacağı olumlu sonuçlarının tıbbi otoritelerce ispatlanmamış olması ve olası bir teşhis ve tedavinin de tıp otoritelerince hala tartışmalı olması” gerekçesiyle aile lehinde hüküm verdi.
Hakim, kararında “alternatif tıp uzmanı” olarak adlandırdığı bir yazarın topuk kanı almanın “çocuğa yapılacak en büyük kötülüklerden olduğunu” ifade etti.
Bunun üzerine Sağlık Bakanlığı karara itiraz etti. Bakanlıktan yapılan açıklamada, “Kesin hüküm niteliği taşımayan mezkur kararın hatalı olduğunu değerlendirdiğimizden, bu karara karşı Bakanlığımızca istinaf yoluna başvuru süreci ivedilikle başlatılmıştır” denildi.
Açıklamada ayrıca “Hukukun, adalet ve doğruluk temelinde vereceği karara olan inancımız tam olduğundan, yargı süreci sonuçlanıncaya kadar Yenidoğan Tarama Programı aynı şekilde devam edecektir” ifadeleri yer aldı.
Türk Tabipleri Birliği (TTB) de konuyla ilgili yazılı açıklama yaptı.
Açıklamada, “Bu karar sadece çocuklarımızda engellenebilir zekâ geriliklerinin artışına neden olmayacaktır; bu yolun açılması zincirleme olarak birçok hastalık durumunda kendi kararını veremeyecek çocuklar hakkında ailelerin keyfi kararlar alarak çocukların tanı ve tedavilerini reddetmelerine zemin hazırlayacaktır” denildi.
BBC Türkçe‘ye konuşan Hacettepe Üniversitesi Çocuk Hastanesi Beslenme ve Metabolizma Bölümü Başkanı Profesör Doktor Ayşegül Tokatlı, topuktan kan alma işleminin bebeklere zarar vermediğini söyledi.
Tokatlı, “Çocuk ve yetişkinden kapiller kan parmaktan alınır, ilk ayda bebeğin parmağından kan alınması zordur, hatta imkansızdır, bu nedenle topuktan alınır. Bunun zararlı olduğunu ifade etmek mantığın alacağı bir şey değildir” dedi ve ekledi:
“Anne babalar bebeklerinden kan aldırmazsa her yıl bu hastalıklarla yüzlerce, belki binlerce bebek geriye dönüşü olmayan olumsuzluklar yaşadıktan sonra tanı alacaklardır. Hatta bunların bir kısmı ölüme yol açabilen hastalıklardır ve bebekler erken tanım durumunda tedavi edilebilecek hastalıklar yüzünden ölebilir, hayatta kalanlar da engelli kalabilir.”
TTB Başkanı Prof. Dr. Alpay Azap da topuk kanı uygulamasıyla ilgili “Bebeğin yalnızca canı yanabilir, bunun dışında hiçbir zararı yok. Ama karşılığında paha biçilmez bilgilere ulaştığımız, bebekleri ciddi hastalıktan, ölümden koruyabileceğimiz bir işlem” ifadelerini kullandı.
Türkiye’de “Ulusal Tarama Programı” kapsamında uygulanan yenidoğan tarama testleri ile Fenilketonüri (PKU), Konjenital Hipotiroidi, Biyotinidaz Enzim Eksikliği, Konjenital Adrenal Hiperplazi, Kistik Fibrosis ve Spinal Musküler Atrofi (SMA) gibi kalıtımsal hastalıkların varlığı tespit edilebiliyor.
BBC Türkçe‘ye konuşan Prof. Dr. Alpay Azap, erken teşhisin özellikle PKU hastaları için büyük öneme sahip olduğunu şu sözlerle vurguladı:
“Bu hastalığa sahip bebekler bir proteini kullanamıyor, o da beyin ve sinir dokusunda birikiyor. Zamanla zeka geriliği ve sinir sistemi sorununa yol açıyor. Ama kişi bu proteini içermeyen bir diyetle beslenirse sağlıklı bir insan olarak hayatını sürebiliyor.”
PKU Aile Derneği Başkanı Deniz Yılmaz Atakay, erken tanının kızının hayatını kurtardığını söyledi.
Atakay, BBC Türkçe‘ye verdiği demeçte “PKU Aile Derneği hikayesi Kızım Lâl ile başladı. 2001’de PKU tanısı aldı. Tanı aşamasında engelli olma durumundan bahsediliyordu. Doğru tedavi ve diyet uygulanmazsa zihinsel engelli olacağı söylendi. Kızımın topuk kanı sayesinde erken tanı alması hayat kurtarıcı oldu” dedi ve ekledi:
“PKU’lu birine maksimum 5-10 gün içinde tanı konulduğu takdirde, ki Türkiye ortalaması 20 gündür, hayat boyu tedaviyle ve özel, düşük proteinli beslenmeyle gayet sağlıklı, hatta ve hatta toplumda örnek alınabilecek düzeyde yetkin bir birey olabilir. Bunu çocuklarımızdan gayet iyi biliyoruz.”
Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.
Yürüyebiliyorlar, havada süzülebiliyorlar ve hatta erkekleri dişileri çekebilmek için aşk şarkıları bile söyleyebiliyor. Bütün bunları bir toplu iğne başından küçük beyinleriyle yapıyorlar.
Bir sineğin beynini araştıran bilim insanları ilk kez, 130 bin beyin hücresinin her birinin ve 50 milyon bağlantının şeklini ve konumunu tespit etti.
Yetişkin bir hayvan beyninin şu ana dek yapılmış en ayrıntılı analizi.
Araştırmaya katılmayan önde gelen bir beyin uzmanı araştırmayı, insan beynini anlamakta “büyük bir ilerleme” diye tanımladı.
Cambridge’teki Tıbbi araştırma Konseyi’nin Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan Dr. Gregory Jefferies, şu anda beyinlerimizdeki hücre ağının birbirimizle ve etrafımızdaki dünyayla etkileşime girmemizi sağladığı konusunda, şu anda hiçbir fikrimiz olmadığını söylüyor.
“Bağlantılar nedir? Yüzünüzü tanımam için bilgiyi işleyen, sesimi duymanızı ve bu kelimeleri elektrik sinyallerine dönüştürmenizi sağlayan sistemde sinyaller nasıl akıyor? “
“Sinek beyninin haritalanması gerçek anlamda kayda değer bir çalışma ve kendi beyinlerimizin nasıl çalıştığını cidden kavramamızda bize yardımcı olacak.”
Araştırmada incelenen meyve sineğine kıyasla bir milyon kat daha fazla beyin hücresine, yani nörolara sahibiz.
Peki, bir sineğin beyni arasındaki bağlantıların haritası, bilim insanlarının nasıl düşündüğümüzü anlamasına nasıl yardımcı olabilir?
Nature dergisinde yayımlanan, bilim insanlarının ürettiği diyagramlar, güzel olduğu kadar karmaşık bağlantıları sergiliyor.
Bu kadar küçük bir organın, bu kadar güçlü hesaplama görevleri yapabildiğini açıklamanın anahtarı şekli ve yapısında.
Tüm bu görevleri yerine getirecek bir haşhaş tanesi büyüklüğünde bir bilgisayar geliştirmek, çağdaş bilimin kabiliyetlerinin çok ötesinde.
Projenin liderlerinden Princeton Üniversitesi’nden Dr. Mala Murthy, bilimsel olarak “konnektom” diye bilinen yeni bağlantı diyagramlarının “nörobilimciler için dönüştürücü” olacağını söylüyor.
“Araştırmacıların, sağlıklı bir beynin nasıl çalıştığını daha iyi anlamasına yardımcı olacak. Gelecekte, beynimizde işler yolunda gitmediğinde neler olduğunu kıyaslamanın mümkün olmasını umuyoruz.”
Çalışmada yer almayan Londra’daki Francis Crick Enstitüsü’nde beyin araştırması grup lideri Dr. Lucia Prieto Godolo da bu görüşe destek veriyor.
“Araştırmacılar 300 konnektomu bulunan basit bir solucanı ve üç bin bağlantısı olan bur kurtçuğun bağlantılarını tamamlamıştı. Ancak 130 bin bağlantının bulunması, fareler gibi daha büyük beyinlerde ve belki de 10-20 yıl içinde kendi beyinlerimizdeki connectomları bulmak adına müthiş bir teknik ilerleme.”
Araştırmacılar, her bir fonksiyon için ayrı devreleri tespit etti ve nasıl bağlantılı olduklarını gösterdi.
Örneğin hareketle ilgili bağlantılar, beynin tabanında, görmeyi işlemek için gerekenlerse yanlara doğru. Görmek için çok daha fazla sayıda nöronun rol oynaması gerekiyor, çünkü görüş için çok daha fazla hesaplama gücü gerekiyor.
Bilim insanları, görüş ve hareketin ayrı devrelerde olduğunu biliyordu, ancak birbirleriyle nasıl bağlandıkları bulunamamıştı.
Diğer araştırmacılar, daha şimdiden devre diyagramlarını kullanmaya başladı. Örneğin, sinekleri dürülmüş gazete ya da dergilerle avlamanın neden zor olduğunu araştırdılar.
Görüş devreleri, dürdüğünüz gazetenin hangi yönden geldiğini tespit ediyor ve sineğin bacaklarına sinyal yolluyor.
Ancak, sonlarını getirebilecek nesneden uzaktaki bacaklara daha kuvvetli bir zıplama sinyali gidiyor. Yani, düşünmek zorunda kalmadan zıplayabiliyorlar. Kelimenin tam anlamıyla, düşünce hızından daha seri bir şekilde.
Bu bulgu da, biz hantal insanların neden nadiren sinek avlayabildiğimizi açıklayabilir.
Bağlatı diyagamı, mikroskobik bir peynir rendesine benzeyen bir cihazla bir sineğin beyninin dilimlenmesiyle yapıldı. 7 bin dilimin her biri fotoğraflandı ve dijital yöntemlerle bir araya getirildi. Princeton Üniversitesi’ndeki ekip, tüm nöronların şekillerinin ve bağlantılarının çıkartılması için yapay zeka kullandı.
Ancak yapay zeka mükemmel sonuçlar vermedi ve uzmanlar üç milyonun üzerindeki hatayı elle düzeltti.
Bu teknik anlamda zorun başarılmasıydı, ancak iş daha bitmemişti.
Yine Tıbbi Araştırma Konseyi’nin Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nan Dr. Philipp Schlegel’e göre her bir bağlantının ne yaptığını tanımlamadan harita tek başına anlamsızdı.
“Bu veriler Google Haritaları gibi ama beyin için olanı. Nöronlar arasındaki ham bağlantı diyagramı, hangi yapıların hangi sokaklar ve binalara denk geldiğini bilmek gibi.
“Nöronları tanımlamaksa, haritaya, sokakların ve şehirlerin adlarını, iş yerlerinin açılış saatlerini, telefon numaralarını, değerlendirmeleri eklemek gibi. Gerçekten kullanışlı olabilmesi için her ikisi de gerekiyor.”
Sinek konnektomu, kullanmak isteyen tüm araştırmacıların erişimine açık.
Dr. Schlegel bu yeni harita sayesinde nörobilimde önümüzdeki birkaç yıl içinde “bir buluşlar çığı” olacak.
İnsan beyni, sineklerinkinden çok daha büyük ve bağlantıları hakkında tüm bilgileri alabilecek teknolojiye henüz sahip değiliz.
Ancak araştırmacılar, belki 30 yıl içinde bir insan konnektomuna sahip olmanın mümkün olabileceğine inanıyor. Sinek beyninin, beynimizin nasıl işlediği konusunda yeni ve daha derin bir anlayışın ilk adımı olduğunu söylüyorlar.
Araştırma, Flywire Konsorsiyumu adlı, bilim insanlarının büyük bir uluslararası işbirliğiyle yapıldı.
Meyve sineğinin beynindeki 140 bin kadar nöronun tamamının 3B canlandırması. Canlandırma: Phillip Schlegel/Cambridge Üniversitesi/MRC LMB. Veri Kaynağı: FlyWire.ai
Haritada bir meyve sineğinin beynindeki yaklaşık 140.000 nöron arasındaki 50 milyon kadar bağlantının tamamı yer alıyor.
Beyinler, nöronlar arasındaki şaşırtıcı derecede karmaşık bağlantı sistemleridir. Bu bağlantıları haritalandırmak ise beyinlerin nasıl çalıştığını anlamada önemli bir adım. Bilim insanları böyle bir haritanın oluşturulmasında şimdiye kadarki en tutkulu girişimi geçenlerde tamamladı: Yetişkin bir meyve sineğinin beynindeki her nöron ve her bağlantıyı eksiksiz şekilde belgelediler.
Böyle bir haritanın yürüyebilen ve görebilen bir hayvanda ilk defa oluşturulmasını temsil eden araştırma, yetişkin bir hayvanın ilk eksiksiz beyin haritası olma özelliğini taşıyor. Drosophila melanogaster‘in beynindeki 139.255 nöronun her birini ve bunlar arasındaki 50 milyon bağlantıyı temsil eden eser, şimdiye kadar yapılanlar arasında açık ara en büyük ve en detaylı olanı. Benzer bir harita aynı türün larvası için oluşturulsa da o beyin çok daha küçüktü ve sadece 3.000 civarı nöron barındırıyordu. Bir yetişkinin beyninin çok daha fazla bilgi ve davranışı idare etmesi gerekiyor.
Dün Nature bülteninde yayımlanan iki makalede tarif edilen harita, dünya çapındaki 76 enstitüde çalışan 287 bilim insanının oluşturduğu bir araştırma takımı arasında yürütülen işbirliğinin bir sonucu. Haritada 100 TB’ı aşkın veri kullanılmış.
Makalenin yazarlarından Phillip Schlegel, Sven Dorkenwald, Sebastian Seung, Gregory Jeffris, Davi Bock ve Mala Murthy, dönüm noktası niteliğindeki bu gelişmeyle ilgili Popular Science‘a konuştu.
Belli ki boyut yönünden muazzam bir farklılık var ve sineğin beyni, bizde bulunmayan mantar gövdesi gibi yapıları da barındırıyor; peki nöronların bağlanma ve “kablo düzeneğinin” oluşma noktasında, bir meyve sineğinin beyni bizimkine ne kadar benziyor?
Phillip Schlegel: Nörondan nörona bağlantılar seviyesinde, beyinlerimiz ve böceklerinkiler son derece birbirine benziyor. Bu yüzden Drosophila, beyinlerin nasıl çalıştığını inceleme bakımından müthiş bir model sistemi. Yani elbette bazı farklılıklar var ve benzerlikten ziyade farklılık örnekleri benim daha çok ilgimi çekiyor.
Sebastian Seung: O mantar gövdesi harika bir örnek. Bu kokusal yapının bizim beyinlerimizde olmadığı doğru. Fakat armut biçimli korteksin, bağlantısallığı bakımından bu böceklerdeki mantar yapısına benzer olduğu düşünülüyor. (Bu benzerlik, kokusal sistemin geri kalanına kadar genişletilebilir.) Sinek ve insan genomları benzer olduklarından, sinek ve insan beyinlerinin moleküler seviyede benzerlikler taşıması gerektiğini uzun süredir biliyorduk. Devre seviyesinde de benzerlikler olduğunu daha geç fark ettik. Bunlar bağlantısallık kalıplarının incelenmesiyle ortaya çıktı.
[Bir soru da şu ki] Sinek ve insanların evrimsel atasının bu denli antik olduğu düşünüldüğünde, neden devre benzerlikleri var? Belki de bu benzerlikler yakınsak evrimle oluşmuştur. Moleküler seviyede böcek ve insan koku sistemleri çok farklı görünüyor; koku reseptörlerinin genleri farklı. Fakat devreler, aynı hesaplama problemini çözmeleri gerektiği için nihayetinde benzer hale gelmiş olabilir.
Sineğin görsel sistemindeki 75 bin nöronun 3B tasviri. Canlandırma: Phillip Schlegel/Cambridge Üniversitesi/MRC LMB. Veri Kaynağı: FlyWire.ai
Bir sineğin nörokimyası bir insanın nörokimyasına göre nasıl? Bir sineğin beynindeki bütün nörotransmiterleri bir insan beyninde görebiliyor muyuz yoksa sadece bazılarını mı görüyoruz? Bunlar her iki beyinde de aynı rolleri mi oynuyor? Ayrıca sineğin beyninde insan beyninde gözlenmeyen nörotransmiterler var mı?
PS: Sinekler bizimle aynı nörotransmiterleri (Dopamin, GABA, Asetilkolin vs.) kullanıyor.
SS: Başlıca nörotransmiterler aynı ama çalışma şekillerinde farklılıklar var. Örneğin glutamat bizim beyinlerimizde çoğunlukla uyarıcı ama sinek beyninde genellikle kısıtlayıcı. Fakat bazı benzerlikler de var. Örneğin dopamin, hem sinek hem de insan beyinlerinde “öğrenmeyi ödüllendirme” bakımından önemli gibi görünüyor.
Temelde bir insan beynine benzer şekilde çalışan ama daha ufak olup, haritası daha kolay çıkarılan bir beyne mi bakıyoruz nihayetinde? Yoksa önemli farklılıklar var mı?
SS: Bu bir bardak yarı mı dolu tam mı dolu sorusu. Hem benzerlikler hem de farklılıklar var. Sineklerdeki koku, görme ve gezinme devrelerinin memelilerdeki aynı fonksiyonlara yönelik devrelerle mimari benzerlikler taşıdığını artık biliyoruz. Demek istediğim şey, farklı binalarda benzer mimari motiflerin bulunabileceği gibi bu devrelerde de benzer bağlantısallık motiflerinin bulunuyor olması.
Sinek konektomu, sinirbilimcilerin herhangi bir beynin nasıl işlev gösterdiğini ilk defa çok derin bir şekilde anlamasına yardımcı oluyor. Zamanın bu noktasında, gerçek manada anlayabildiğimiz herhangi bir beyin tüm beyinleri anlamamıza yardımcı oluyor.
Neden meyve sineklerinin bu türü üzerinde çok araştırma yapılıyor? Onu bu kadar ilgi çekici hale getiren ne?
SS: Drosophila melanogaster, biyolojide yüzyılı aşkın bir süredir örnek bir canlı şeklinde kullanılıyor. Dolayısıyla sinirbilimciler de doğal olarak onu benimsemiş. Yani diğer böcek türlerinin konektomları ufukta: Karıncaların, sivrisineklerin, arıların vs. Bu konektomları birbiriyle kıyaslamak ve böcek davranışlarının zengin çeşitliliği ile aralarında ilişki kurmak, heyecanlı ve eğlenceli bir araştırma sahası olacak.
Mala Murthy: Sinekler, beyinleri bizimle aynı problemlerin çoğunu çözdüğünden ve ayrıca yürüme ve uçma, öğrenme ve hafıza davranışları, gezinme, beslenme ve hatta sosyal etkileşimler gerçekleştirmek gibi karmaşık davranışları yerine getirebildiğinden, sinirbilim için önemli bir örnek sistemi. Benim laboratuvarım beynin sosyal iletişime nasıl aracılık ettiğini inceliyor. Sineklerin ise sürekli olarak sosyal bir partnerden görme ve ses gibi geribildirim işaretlerini kullanarak, her bir an hangi eylemi gerçekleştireceklerine karar verdiklerini keşfettik; hatta farklı bağlamlarda farklı tercihler bile yapabiliyorlar. Bu tip kompleks bir davranış için beynin büyük bir bölümünün kullanılması ve bu davranışı çözmek için de beyindeki bütün bağlantıların eksiksiz bir haritasının çıkarılması gerekiyor.
Makalelerde bir “kar tanesi” fikri ve herhangi bireysel bir beynin, bir türü nasıl temsil edebileceği sorusu tartışılıyor. Buradaki soru; bir beynin yapısının (elektronik bir benzetme kullanılacak olursa, “devresi”) bir tür boyunca ne kadar benzer olduğu, o yapı içerisindeki fiili bağlantıların (“kablo şebekesi”) ne kadar farklı olabileceği. Örneğin nöron x ve nöron y, iki beyinde fiziksel olarak bağlantılı olabilir ama beyinlerin birinde bu bağlantı pasifken diğerinde aktif olabilir mi?
PS: Bu ilginç bir soru. Konektom biliminde, iki nöron arasındaki bağlantının pek çok tekil sinapstan oluştuğu zaman “kuvvetli” olduğunu söyleme eğilimi gösteriyoruz. FlyWire veri seti ile önceden oluşturulmuş kısmi bir beyin haritası arasında yaptığımız karşılaştırmaya göre güçlü bağlantılar, her iki beyinde de neredeyse her zaman mevcut. Sen (ve aslında diğer pek çok sinirbilimci) şimdi haklı olarak bir bağlantının bu “yapısal” kuvvetinin mutlaka “işlevsel” kuvvete çevrilip çevrilmediğini soruyor.
Kısa cevap: Büyük ihtimalle evet. Biraz daha uzun cevap ise kesin olarak bilmediğimiz. Fakat bildiğim kadarıyla önceki fizyolojik ve davranışsal çalışmalarda bildirilmiş işlevsel bağlantıların, yapısal açıdan konektomda da kuvvetli olduğu ortaya çıktı. Yani bu soru, sinirbilim camiasının önümüzdeki yıllarda ele almak zorunda olduğu büyük bir soru.
Akabinde akıllara “kablo bağlantısında” da birtakım evrenselliğin olup olmadığı sorusu geliyor; yani her zaman bağlı olan veya “bütünleşik” bazı nöronların olup olmadığı sorusu.
MM: Aslında beyin organizasyonunda benzerlik var ve bunların nasıl işlev gösterdiğini anlamak heyecanlı olacak.
Meyve sineğinde yaklaşık 10^5 nöron var ve bir fare beyninde bu sayı 10^8. Nöronlar arasındaki bu bağlantı sayısı, nöron sayısına kıyasla ne ölçekte? Bir farenin beynindeki nöronlar arasındaki bağlantı, bir sineğin beyninden 1000 kat veya çok daha mı fazla?
Greg Jeffris: Aslında, nöron başına sinaps sayısı muhtemelen 10 kattan fazla değişmiyor. Bunun bir sebebi de sinek sinapslarının memeli sinapslarından daha küçük olması ve çok bağlantılı tabiatlarının olması olabilir. Ayrıca sinek konektomundaki güçlü eş nöronlar arasında daha fazla tekil sinaps da olabilir (iki nöron arasındaki şampiyon bağlantılar, tekil sinapsların binlercesiyle ifade ediliyor).
Son olarak, elimizde sinek beyninin böylesine detaylı bir haritasının olmasının gelecekteki araştırmalar için tam olarak nelere olanak sağlayacağından biraz bahsedebilir misiniz?
PS: Evet, kesinlikle. Bu beyin haritası, gelecekteki deneysel konektomların karşılaştırılabileceği bir temel sunuyor. Örneğin bir sinek, normalde hayvana çekici gelen bir kokuyu sevmemek üzere eğitilebilir ve sonrasında o sineğin beyin haritası çıkarılıp FlyWire ile karşılaştırılarak, devresel seviyede neyin değiştiği görülebilir. EEG sineklerde işe yaramazken (çok ufaklar), bir konektomun üstüne kalsiyum görüntüleme veya elektrofizyolojik kayıtlar gibi diğer yaklaşımlarla bindirme yapmak, pek çok araştırma grubunda etkin biçimde işe yarayan bir şey.
Yazar: Tom Hawking/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
Kaynak : Bilginin Ana Kaynağı için Tıklayın
Bir çocuğun yaşam öyküsünü biyolojik veriler üzerinden okumak, genetik, epigenetik, biyobelirteçler ve özellikler arasındaki karmaşık bağlantılarını anlamayı gösterir. Bu bilimsel yaklaşım, bireyin biyolojik yapısı yaşam deneyimlerine nasıl yanıtlar oluşturacağı konusunda oldukça etkilidir. Bununla birlikte, genetik bilgi ile yaşam tarzı, belirtilerin etkileri ve sosyal erişimin birleşimi, bir kişinin fiziksel ve psikolojik olarak şekillendirilmiş temel unsurlar olarak öne çıkmasını sağlıyor.
Bireyin genetik yapısı, sağlık riskleri ve biyolojik fonksiyonları hakkında önemli ipuçları sağlar. DNA dizilimi, hangi düzeyde olduğunun varlığı, belirli biyolojik boyutların nasıl sunulduğu ve genel sağlık profili hakkında bilgi sunar. Örneğin, genetik testlerle bireyin kanseri, kalp hastalıkları ya da metabolik organların içerdiği yatkınlıkları tespit edilebilir. Ancak, genetik bilgi tek başına bir bireyin yaşam öyküsünü tam anlamıyla belirlemek için yeterli değildir.
Epigenetik, bölgedeki genlerin dağılımını nasıl değiştirdiğini araştıran bir bilim dalıdır. Bireyin yaşam boyunca maruz kalınan stres, travma, kötü yaşam koşulları gibi etkenler, genlerin ifade edilme biçimini alabilir. Bu durum, büyüme ve psikososyal faaliyetlerin biyolojik varlığı somut olarak ortaya çıkmaktadır. Örneğin, çocukluk döneminde yaşanan travmalar, bireyin stresle başa çıkma mekanizmalarının ortaya çıkması ve bu biyolojik değişiklikler, epigenetik değişikliklerle nesiller boyunca aktarılabilir.
Biyobelirteçler, bir kişinin sağlık durumu ve biyolojik ayrıntıları hakkında bilgi sağlayan biyokimyasal maddelerdir. Kronik stres, bakterilerin ya da sağlık sorunları gibi durumlar, kanda belirli biyobelirteçlerin varlığı ile tespit edilebilir. Örneğin:
Bireyin yaşam tarzı ve faktörleri, genetik yatkınlıklarla birleştiğinde sağlık üzerinde önemli bir rol oynar. Hava kirliliği, kötü beslenme, sigara ve alkol kullanımı gibi stres faktörleri, genetik yatkınlıkları tetikleyebilir ve çeşitli sağlık sorunlarına yol açabilir. Örneğin, kronik hastalık ya da psikolojik hastalıklar, genetik yatkınlıkların yanı sıra bireyin yaşadığı çevrenin de dağılımının ortaya çıkmasına neden olacaktır.
Bir bireyin ruh sağlığı, genetik yatkınlıkları ile ayrıntılı karmaşık bir birleşimidir. Çocuklukta maruz kalınan travmalar, aile desteğinin olmaması, sosyal çevrenin olumsuz etkileri gibi faktörler, ruhsal bozukluklara zemin hazırlayabilir. Bu tür deneyimler, epigenetik değişimlerle biyolojik olarak kalıcı izler bırakabilir. Sonuç olarak, bireyin genetik yapısı ile reaksiyonları arasında sürekli bir iletişim söz konusudur ve bu iletişim, biyolojik ve psikolojik sağlık üzerinde etkilidir.
Bir bireyin hayat hikayesi sadece genetik yapının değil, değişkenlerin ve yaşam deneyimlerinin biyolojik sistemlerin üzerindeki etkilerinden de anlaşılabilir. Genetik analizler ve biyobelirteçler ile yapılan incelemelerle, sağlık ürünlerinin ve biyolojik reaksiyonların ortaya çıkabildiği, ancak sosyal ve nükleer faaliyetlerin bu biyolojik yapının nasıl şekillendirildiği de büyük önem taşır. Biyolojik etkileşimlerin bu çok yönlü analizi, bir kişinin fiziksel ve ruhsal gelişimini anlamada kritik bir rol oynar.
Kaynak: Sıradışı bilim sitesinden edinilen bilgiler dahilinde yapay zeka ile oluşturulmuş bir bilgilendirme yazısıdır.
Grafik teorisi ve doğal oluşum arasındaki ilişki, evrimsel biyolojiyi daha iyi anlamamıza yardımcı olur, evrim süreci yalnızca bireysel özellikler üzerinden değil, bölümlerin nasıl organize edildiğine bağlı olarak incelememizi de sağlar.
Doğal oluşum ,grafiksel sistem geliştirme
Grafik teorisi, düğümler (nokta veya insanlar) ve bu düğümleri içeren kenarlardan (bağlantı veya etkileşim) oluşan bir yapıyı inceler. Örneğin, bir sosyal ağda insanlar düğüm, insanlar arasındaki arkadaşlık ilişkileri de kenar olarak mevcuttur. Bu basit araç, karmaşık sistemlerdeki ilişki ağlarını analiz etmek için kullanılır ve bilgisayar bilimi, biyoloji, kolaylık gibi alan
Popülasyonların farklı şekillerde organize olması mümkündür:
Doğal oluşum, yalnızca bireylerin temsilcilerinin uyum sağlama yeteneği değil, aynı zamanda bireylerin aralarındaki etkileşimlerin desteğine de bağlıdır. Grafik boşluklarının, şekillerinin organizasyon biçimlerinin doğal oluşumlarının üzerindeki varlıkların kalıcı olarak incelenmesini sağlar. Örneğin merkezi bireyler diğer bireylerle daha fazla iletişim kurmak için genetik avantajlarlarını daha geniş bir kitleye yayma şansına sahiptir. Buna karşılık, daha az ilişkili kişilerin sonuçları olsalar bile genetik özellikler sınırlı bir alda kalır.
Grafik sistemi ile yapılan bilgisayar simülasyonları, dağılımın evrimsel olup olmadığı üzerinde daha ayrıntılı bir şekilde inceleme yapmamızı sağlar. Bu ayarlamalar, genetik takvimin belirli bir ağ yapısına bağlı olarak ne kadar hızlı yayılabileceğini veya belirli organizasyonların doğal seçimlerini nasıl hızlandırıp yavaşlatabileceğini gösterir. Bu simülasyonlar sayesinde, bölümlerin uzun vadeli evrimsel parametrelerinin daha iyi kullanılması sağlanır.
Popülasyonun organizasyon biçimi, doğal oluşum süreçlerini doğrudan etkiler ve evrimsel başarıyı belirler. aralarındaki iletişimlerin yapısı, genetik farklılıkların yayılımını, odakların ayrıntılarını, adaptasyon dağılımını ve genel evrimsel başarıyı etkiler. Grafik teorileri, bu karmaşık etkileşim ağlarını yaygın olarak analiz ederek, evrimsel spektrumların nasıl akışlarını anlamamıza yardımcı oluyor
Kaynak: Sıradışı Bilim sitesinden edinilen bilgiler dahilinde yapay zeka ile oluşturulmuş bir bilgilendirme yazısıdır.
Bilim insanları, okyanusların deniz yaşamını sürdüremeyecek ve iklimi dengelemekte yetersiz kalacak kadar asidik hale gelmek üzere olduğu konusunda uyardı.
TRT Haber’in aktardığına göre Potsdam İklim Etkileri Araştırma Enstitüsü (PIK) raporu gezegenimizin yaşamı sürdürebilme kapasitesini belirleyen dokuz kritik faktörü ele aldı.
Buna göre dokuz faktörden altısı, son yıllarda insan faaliyetleri nedeniyle güvenli sınırlarını çoktan aştı.İklim değişikliği, doğal türlerin ve habitatların kaybı, tatlı su kaynaklarının azalması ve plastiklerle kimyasal gübreler gibi kirleticilerin artışı, aşılmış güvenli sınırlar arasında yer alıyor.PIK’in ilk Gezegensel Sağlık Kontrolü raporuna göre okyanus asidifikasyonu da bu faktörlere eklenmek üzere.
Okyanus asidifikasyonu seviyesi, fosil yakıtların yakılmasıyla atmosfere salınan karbondioksit (CO2) emisyonlarının hızla artması nedeniyle sürdürülebilir sınırını aşmak üzere.PIK raporunun baş yazarlarından Boris Sakschewski, “CO2 emisyonları arttıkça, bu gazın daha fazlası deniz suyunda çözünerek okyanusları daha asidik hale getiriyor” dedi.Sakschewski, mevcut emisyon seviyelerinde bile okyanus sisteminin tepkisinin zaman aldığını, bu nedenle asidifikasyon sınırının aşılmasının kaçınılmaz olduğunu vurguladı.
Asidik su, mercanları, kabuklu deniz hayvanlarını ve deniz yaşam zincirinin önemli bir parçası olan fitoplanktonları olumsuz etkiliyor.Bu durum, milyarlarca insan için gıda kaynaklarını tehdit ederken okyanusların daha fazla CO2 emmesini ve küresel ısınmayı sınırlandırma kapasitesini de zayıflatıyor.
Kaynak: https://www.diken.com.tr/okyanuslar-deniz-yasamini-surduremeyecek-kadar-asidik-hale-gelmek-uzere/
