Yeni Bir Araştırmaya Göre Evrende Karanlık Madde Bulunmuyor Olabilir!
Yeni bir araştırmaya göre karanlık maddeyi bulma çalışmaları asla olumlu sonuç vermeyecek çünkü evrende kara madde bulunmuyor.
Evrenin oluşumuna dair şu anda en çok kabul gören teorik modele göre evren normal madde, karanlık madde ve karanlık enerjiden oluşuyor. Ottawa Üniversitesi’nde gerçekleştirilen yeni bir açıklamaya göre bu hipotez doğru değil ve evrende karanlık madde diye bir şey bulunmuyor.Kozmolojide karanlık madde ifadesi, elektromanyetik alanlarla veya ışıkla etkileşime geçmeyen, sadece kütleçekim kuvveti ile gözlemlen yapılar için kullanılıyor. Öte yandan karanlık maddeyi henüz göremiyoruz ancak galaksilerin, gezegenlerin ve yıldızların davranışlarını açıklamakta kara madde etkisi de kullanılıyor.
Karanlık madde diye bir şey hiç olmayabilir!
Ottawa Üniversitesi Fen Fakültesi’nden Fizik Profesörü Rajendra Gupta, Ortak Değişkenli Çiftlenme Sabiti ve “yorgun ışık” teorilerini birleştirerek bu sonuca ulaştığını açıkladı. Bu teorinin temelinde ise kozmik takvimde tabiatın güçlerinin zaman içerisinde azalması ve ışığın mesafe kat ettikçe enerjisinin düşmesi fikirleri yer alıyor.
Genel kabul gören görüşe göre evrenin yaklaşık yüzde 27’si karanlık maddeden oluşuyor. Normal madde ise evrenin yalnızca yüzde 5’ini oluşturuyor. Kalan kısmın ise karanlık enerjiden oluştuğu düşünülüyor. Gupta’nın gerçekleştirdiği çalışma ise bu teoriye meydan okuyor. Gupta, daha önceki JWST gözlemlerinde evrenin yaşının 26,7 milyar olduğunun ortaya çıktığını, bu durumda da evrende karanlık maddenin var olmasına gerek olmadığını ifade ediyor. Öte yandan bu durum, evrenin açıklanması için karanlık maddenin olmadığı bir hipotez oluşturmayı da gerektiriyor.
Araştırma The Astrophysical Journal’de yayımlandı.
Kaynak: Ana kaynak
Fizikçiler, Ses Dalgalarının Yalnızca Tek Yönde İlerlemesini Sağlayacak Bir Cihaz İcat Etti
Bilim insanları, ses dalgalarının sadece tek bir yönde ilerlemesini sağlayacak bir cihaz icat etti.
ETH Zürih ve Lozan Federal Teknoloji Enstitüsü’nden bilim insanları, yaptıkları çalışma ile ses dalgalarının sadece tek bir yönde ilerlemesini sağlayacak yeni bir cihaz geliştirdiklerini açıkladı. Bu cihaz, disk benzeri bir yapı ve üç porttan oluşuyor. Cihaz pasif durumdayken bir porttan gelen ses diğer iki porttan da eşit derecede duyulabiliyor. Sistem aktif hâle getirildiğinde ise boşluğa belirli bir hızda hava akışı sağlanıyor. Bu hava akışı da bir porttan gelen sesin yalnızca 1 tane başka porttan duyulabilmesini sağlıyor.
Normal şartlar altında ses dalgaları birden fazla yönde hareket ederler. Gönderici ve alıcı yer değiştirse bile sesli iletişim devam eder. Bu sistemde ise ses tek yönlü hareket ettiriliyor. Böylece istenmeyen seslerin engellenmesi de sağlanıyor. Daha önce benzer sistemler geliştirilmiş olsa da yeni cihaz sesin kalitesinin ve şiddetinin düşmesine de engel oluyor.
ETH Zürih ekibi, ses dalgalarının güç kaybetmeden ilerlemesini sağlamak için farklı bir yaklaşım benimsedi. Diske giren hava, ses dalgası ile aynı frekansa getiriliyor. Böylece ses dalgaları güçlerini kaybetmek bir yana daha da güçlü şekilde iletiliyor. Bu cihazın ses dalgaları dışında elektromanyetik dalgaların yönlendirilmesi için de kullanılabileceği ifade ediliyor. Araştırma Nature Communications’ta yayımlandı.
kaynak: Ana kaynak
İLK DEFA BİR BEYİN HARİTALANDI VE BİLGİSAYARA YÜKLENDİ
Geçtiğimiz günlerde bilim dünyasında sessiz sedasız bir eşik daha aşıldı. Bilim insanları yakın zamanda Nature dergisinde 9 ayrı makalede bir “sineğin” beyninin eksiksiz, kusursuz, tüm bağlantıları ile haritalandığını duyurdular. Üstelik bu beyni dijitale aktarıp, ölmüş bir sineğin beyninden tepkiler de aldılar.
Kaynak: Ana kaynak
Sadece 24 Saat Aç Kalmak, Kök Hücrelerin Yenilenmesine Yardımcı Oluyor
Bu çalışma, ‘aç kalma’ hapına bile yol açabilir.
On yıllar boyunca yapılan çok sayıda çalışma, sıkı ve düşük kalorili beslenme düzenlerinin; daha uzun ve daha sağlıklı bir hayatın anahtarı olabileceğini gösterdi.
Peki bunun sebebi ne? Aç kalmanın fareler üzerindeki etkilerinin incelendiği yeni bir çalışma, bu konuda bir cevap sunabilir gibi görünüyor. Araştırmacılar, kalori alımının sadece 24 saat kısıtlanmasıyla, bağırsaklarda bulunan kök hücrelerin yenilenmesini destekleyebilen metabolik bir dönüşümün başladığını buldular.
Bağırsaklara ait olan bu kök hücreler, biz yaşlandığımız zaman etkili bir şekilde yenilenemiyorlar. Bu hücreler, sağlıklı bir dokuyu sürdürmek ve hastalıklarla mücadele etmekte bize yardımcı oldukları için önem taşıyorlar. Bu yüzden söz konusu bulgular epey değer taşıyor.
MIT’de biyolog olan Ömer Yılmaz şöyle söylüyor: “Aç kalmanın bağırsak üzerinde pek çok etkisi var. Bunların arasında, enfeksiyonlar veya kanserler gibi bağırsağı vuran her türlü hastalıkta muhtemel kullanım alanları ve yenilenmeyi desteklemek de bulunuyor.”
“Bu çalışma, aç kalmanın; karbonhidratları kullanmaktan yağ yakmaya kadar, bağırsaktaki kök hücrelerde metabolik bir anahtarı ateşlediğine dair bulgular sağlıyor.”
Çalışmada gerçekleşen bu dönüşüm, hücrelerin enerji kaynağı olarak karbonhidratlar yerine yağı tüketmesinden ibaret değildi. Dönüşümle birlikte hücrelerin işlevleri de arttı.
Araştırmacıların “bağırsağın yük beygirleri” olarak tanımladığı bağırsak kök hücreleri, genelde bağırsak astarını beş günde yeniliyor fakat metabolik dönüşümün faaliyete geçmesiyle, bu yenilenme hızlanabiliyor.
Yılmaz’ın takımı, laboratuvarda, 24 saat aç kalmış farelerin bağırsak kök hücrelerini aldı ve bunları bir kültür ortamında yetiştirerek, organa benzer bir tür ‘mini bağırsak’ olan ve organoid adı verilen hücre yığınları haline getirdi.
Bunu yaptıkları zaman, aç kalan farelerden alınan kök hücrelerdeki yenilenme kapasitesinin, aç kalmamış sıradan farelere göre iki kat yüksek olduğunu görmüşler.
Takım üyesi ve biyomedikal araştırmacısı Maria Mihaylova şöyle söylüyor: “Aç kalmanın, bağırsak bezeleri üzerinde organoid oluşturacak kadar büyük bir etkisi vardı. Organoid oluşumu, kök hücresinin yönlendirdiği bir süreç.”
“Bu şeyi hem genç farelerde hem de yaşlı farelerde gördük ve bu süreci yönlendiren moleküler mekanizmaları anlamak istedik.”
Takım cevabı bulmak için; aç kalan farelerin kök hücrelerinde yer alan mesajcı RNA’yı sıraladı ve aç kalmanın, peroksizom çoğaltıcı etkinleşik alıcı (veya PPAR) adı verilen kayıt etmenlerini faaliyete geçirdiğini, bunun da yağ asitlerinin metabolize edilmesiyle ilişkili genleri açtığını buldu.
Bu vakada gerçekleşen söz konusu etkinleşme, hücrelerin glukoz yerine yağ asitlerini yıkmasına sebep oldu ve aynı zamanda kendilerini yenileme becerilerini destekledi.
Araştırmacılar PPAR’ın etkinleşmesini engellediklerinde, yenilenme desteği sona erdi. Fakat takımın keşfettiği tüm şey bu değil.
Farelere, PPAR’ların etkilerini faaliyete geçiren ve GW501516 adı verilen bir molekül uygulandığında, farelerin aç kalmasıyla ortaya çıkan faydalı etkilerin bazıları yeniden oluştu.
Araştırmacılardan biri olan Chia-Wei Cheng şöyle söylüyor: “Bu da çok şaşırtıcıydı. Sadece bir metabolik güzergâhı faaliyete geçirmek, belirli yaş fenotiplerini tersine çevirmek için yeterli olmuştu.”
Bu metabolik anahtarın kapsamını ve işlevini tamamen anlamadan önce, araştırmacıların hâlâ araştırmaları gereken bir çok şey var. Üstelik bunun, insanlarda da farelerde olduğu kadar kolay şekilde idare edilip edilemeyeceği bilinmiyor.
Fakat bu çalışma, gelecekte bir şekilde hap veya başka bir ilaç tedavisi yardımıyla bu metabolik anahtarı faaliyete geçirme olasılığı sunuyor ve bizi bu olasılığa bir adım daha yaklaştırıyor. Belki de (sadece belki), hastaların aç kalması gerekmeden onların bağırsak sağlığını iyileştirebilir ve bu sayede daha uzun süre yaşamalarına yardımcı olabiliriz.
Bu sonuçlar henüz kesin olmayabilir, ancak hiç olmadığı kadar tutarlı görünmeye başlıyorlar.
Çalışmada yer almayan ve Utah Üniversitesinde biyokimyacı olan Jared Rutter şöyle söylüyor: “Yazarlar, güzel bir deney sahnesinde, bu metabolik değişimlere aç kalma olmaksızın sebep oluyorlar ve sistemi yıkarak benzer etkiler görüyorlar”
“Bu çalışma, beslenme ve metabolizmanın; hücrelerin davranışı üzerinde derin etkilere sahip olduğunu ve bu durumun hastalıklara yatkınlık sağladığını gösteren, hızlı bir şekilde büyüyen bir araştırma alanıyla uyum gösteriyor.”
Bulgular, Cell Stem Cell bülteninde sunuldu.
Kaynak: Ana kaynak
Nihayet Lityumun Bipolar Bozukluğu Nasıl Tedavi Ettiği Biliniyor
Bir şeyi anlamadan onu düzeltemezsiniz.
Lityumun ABD’deki hastaları tedavi etmek için ilk onaylanışından neredeyse 50 yıl sonra, bilim insanları nihayet onun bipolar bozukluk belirtilerini tedavi etmedeki etkisinin ardında yer alan moleküler işleyişi belirlediler.
Bu büyük bir olay çünkü daha güvenli ve daha etkili bipolar ilaç tedavileri arayışındaki en büyük engellerden birisi, halihazırda sahip olduğumuz tedavileri anlamamak olmuştu.
Sanford Burnham Prebys Tıbbi Keşif Enstitüsü’nden baş araştırmacı Evan Snyder, “Bir tedaviyi daha iyi yapmanın tek yolu, ilk önce onun nasıl çalıştığını anlamaktır,” diyor.
Bipolar bozukluk, sadece ABD’de yaklaşık 5.7 milyon yetişkini etkiliyor ve dünyada önde gelen altıncı yetersizlik sebebi. İnsanı alıkoyan durum, duygusal çıkışlar (mani) ve tahrip edici düşüşler (bunalım) arasında aşırı ruh hali değişimlerine sebep oluyor ve bu durum kişilerin normal hayat yaşamasını engelleyebiliyor.
Ayrıca, mevcut tedavilerin nispeten ilkel ve güvenilmez olması işleri daha kötü hale getiriyor.
Lityum hastaların sadece yaklaşık üçte birinde işe yarıyor. Fakat ilaç işe yarasa bile, içlerinde mide bulantısı, kas titremesi, duygusal hissizlik, kilo alımı ve doğum kusurları gibi pek çok yan etkiyle birlikte geliyor.
Uzun bir deneme yanılma sürecinden sonra, cevap vermeyen hastaların üçte ikisi antipsikotikler, antidepresanlar ve hatta elektrik şoku tedavisi gibi diğer seçenekleri aramaya bırakılıyor.
İyi haber ise, eğer bu araştırma doğrulanır ve nihayet lityumun moleküler hedefini bilirsek, araştırmacıların aynı şeyi yapan daha yumuşak ve daha etkili ilaçları elemeye başlayabilecek olmaları.
Bu ayrıca, durumu test etmek ve ilaca kimin cevap vereceğini tahmin etmek bakımından daha iyi ve yeni yöntemlerin kapısını aralıyor.
Snyder’in açıkladığı üzere:
“Lityum nesiller boyunca bipolar bozukluğu tedavi etmede kullanılıyordu fakat şimdiye kadar terapinin belli bir hasta için neden işe yaradığı veya yaramadığı konusundaki bilgi eksikliğimiz, gereksiz dozlamaya yol açıyor ve etkili bir tedavi bulmayı geciktiriyordu. Dahası, bunun yan etkileri pek çok hasta için tahammül edilemez olduğundan, ilacın kullanımını kısıtlıyor ve en az tehlikeye sahip daha hedefli ilaçlar konusunda acil bir ihtiyaç oluşturuyordu.
Önemli bir biçimde, bulgularımız güvenli ve etkili olan yeni ilaçları bulmak için açık bir yol sunuyor. Bu durum yine aynı derecede önemli olarak, bunlar gibi psikiyatrik sorunlara hangi tür mekanizmaların sebep olduğuna dair fikir edinmemize yardımcı oldu. “
Araştırmacılar, lityumun beyni nasıl etkilediğini çözmek için insan tesirli pluripotent kök hücreleri (hiPS) kullanarak onun tepki verdiği güzergâhı haritaladılar. Bu hücreler, lityuma tepki veren ve vermeyen bipolar hastalardan alınan ve daha sonra kök hücreleri gibi davranmaları için yeniden programlanan sıradan hücrelerdi.
Araştırmacılar, CRMP2 adı verilen bir proteinin, bipolar hastaların hücrelerinde pasif olduğunu buldular; bu protein, sinir hücresi iletişimiyle bağlantılı.
Fakat lityuma tepki veren hastalardan üretilen hiPS hücrelerine lityum eklendiği zaman bu durum düzeldi ve CRMP2 faaliyeti normale döndü.
Bu durum, bipolar bozukluğun ardındaki işleyişin daha önce pek araştırmacının sandığı gibi her zaman genetik olmayabileceğini, bunun yerine CRMP2 proteininin hücrede nasıl düzenlendiğiyle ilgili bir konu olabileceğini öne sürüyor.
Bu iyi bir haber çünkü doğru ilaç tedavisi ile sorunu çözmenin mümkün olabileceğini gösteriyor.
“Lityum tepkisi üzerinde çalışmanın, bu karmaşık bozukluğun moleküler güzergâhını aydınlatan bir ‘moleküler konserve açacağı’ şeklinde kullanılabileceğini fark ettik. Bu bozukluğun sebebinin bir gendeki kusur değil, bir gen ürününün çevirme sonrası düzenlemesi (fosforilasyon) olduğu ortaya çıktı; bu olayda, sinirsel ağları düzenleyen hücrelerarası bir protein olan CRMP2 söz konusuydu,” diyor Snyder.
“Bu ‘konserve açacağı’ yaklaşımı, yani tam olarak neden öyle olduğunu bilmeden faydalı bir etkisi olduğu bilinen ilacı kullanmak, bipolar bozukluğun altında yatan sebebi incelememize ve anlamamıza olanak sağladı.”
Takım, bipolar bozukluğu bulunan ölü hastalardan aldıkları beyin örneklerini kullanarak bulgularını doğruladı ve bu kişilerin ayrıca normalden daha az faal CRMP2 bulunduran nöronlara sahip olduklarını gösterdi. Bunun yanında, aynı işleyişin hayvan örneklerinde ve laboratuvar ortamında yetiştirilmiş canlı nöronlarda da çalıştığını gösterdiler. Hedefin yukarı ve aşağı yöndeki etkilerini haritalandırarak, “lityum tepki yolu” olarak adlandırdıkları bir harita oluşturdular.
Şimdilik elimizdeki tek çalışma bu. Ders kitaplarını yeniden yazmadan önce, moleküler güzergâhın bağımsız takımlar tarafından doğrulanması gerekiyor. Bu karmaşık durumun altında yatan pek çok sebebin olması da muhtemel, bu yüzden sadece bu işleyişin her bipolar vakasına cevap olması muhtemel değil.
Fakat zihinsel sağlık sorunlarıyla yaşayan dünya çapındaki milyonlarca insana daha iyi göz kulak olmamıza yardımcı olabilecek herhangi bir bilgi, doğru yönde atılmış büyük bir adımdır.
Takımın sıradaki hamlesi, mevcut ilaçları elemeden geçirerek, aynı güzergâhı etkileyen fakat daha az yan etkiye sahip olan veya lityumdan daha başarılı olan moleküller bulup bulamayacaklarını görmek olacak.
Snyder yukarıdaki videoda, eğer halihazırda kullanılmakta olan bir ilaç adayı belirlemede başarılı olurlarsa, bir veya iki yıl içinde bunu klinik deneylere sokabileceklerini açıklıyor.
Araştırma, Proceedings of the National Academy of Sciences bülteninde yayınlandı.,
Kaynak: Ana kaynak için tıklayın
Nobel Tıp Ödülü: mikroRNA çalışmaları için iki bilim insanına verildi
2024 Nobel Tıp Ödülü, mikroRNA üzerine yaptıkları çalışmalar nedeniyle ABD’li bilim insanları Victor Ambros ve Gary Ruvkun’a verildi.
İki ismin yaptığı keşifler, Dünya’da karmaşık yaşamın nasıl ortaya çıktığını ve insan vücudunun nasıl çok çeşitli dokulardan oluştuğunu açıklamaya yardımcı oluyor.
MikroRNA’lar, yaşamın talimatları olan genlerin, organizmaların içinde nasıl kontrol edildiğini etkiliyor.
İnsan vücudundaki her hücre, DNA’mızda kilitlenmiş aynı genetik bilgiyi içerir.
Ancak aynı genetik bilgiyle başlamalarına rağmen, insan vücudundaki hücreler biçim ve işlev bakımından farklıdır.
Sinir hücrelerinin elektriksel uyarıları kalp hücrelerinin ritmik atışlarından farklıdır.
Metabolik güç merkezi olan karaciğer hücresi, kandaki üreyi süzen böbrek hücresinden farklıdır. Retinadaki hücrelerin ışık algılama yetenekleri, enfeksiyonla savaşmak için antikor üreten beyaz kan hücrelerinden farklıdır.
Aynı başlangıç malzemesinden bu kadar çok çeşitlilik ortaya çıkması gen ifadesi nedeniyle olabiliyor.
Gen ifadesi, bir gende kodlanan bilginin bir protein molekülünün birleşmesini yönlendirmek için kullanıldığı süreçtir.
ABD’li bilim insanları mikroRNA’ları ve bunların genlerin farklı dokularda farklı şekilde ifade edilmesi üzerinde nasıl kontrol sağladığını ilk keşfedenler oldu.
Tıp ve fizyoloji ödüllerini kazananlar İsveç’in Karolinska Enstitüsü Nobel Kurulu tarafından seçiliyor.
Kazananlar 11 milyon İsveç kronu (1 milyon dolar) değerindeki ödülü paylaşıyor.
Nobel Kurulu, iki bilim insanının çığır açan keşiflerinin, “insanlar da dahil olmak üzere çok hücreli organizmalar için gerekli ve tamamen yeni bir gen düzenleme ilkesini ortaya çıkardığını” belirterek, “Artık insan genomunun binden fazla mikroRNA’yı kodladığı biliniyor” dedi.
Gen ifadesini kontrol etme yeteneği olmasaydı, bir organizmadaki her hücre birbirinin aynısı olurdu, bu nedenle mikroRNA’lar karmaşık yaşam formlarının evrimleşmesine yardımcı oldu.
MikroRNA’lar tarafından anormal düzenleme kansere ve doğuştan işitme kaybı ve kemik bozuklukları gibi bazı durumlara yol açabilir.
Ödülü daha önce hangi çalışmalar kazanmıştı?
Nobel ödülleri, dinamitin mucidi, iş insanı Alfred Nobel’in vasiyetiyle 1901’den beri veriliyor. Daha önce Nobel Tıp Ödülü’nü alan isimler ve buluşları şunlar:
- 2023: Katalin Kariko ve Drew Weissman, bazı Covid aşılarında kullanılan mRNA teknolojisini geliştirdikleri için
- 2022: Svante Paabo insanın evrimi konusundaki çalışmaları için
- 2021: David Julius ve Ardem Patapoutian insan vücudunun dokunma ve sıcaklığa duyarlılığını anlamayı sağlayan çalışmaları için
- 2020: Michael Houghton, Harvey Alter ve Charles Rice Hepatit C virüsünün keşfi için
- 2019: Peter Ratcliffe, William Kaelin ve Gregg Semenza hücrelerin oksijen seviyelerini nasıl algıladığını ve buna nasıl adapte olduğunu keşfettikleri için
- 2018: James P Allison ve Tasuku Honjo vücudun kendi savunma sistemiyle kanserle nasıl mücadele edebileceğini keşfettikleri için
- 2017: Jeffrey Hall, Michael Rosbash ve Michael Young insan bedeninin sirkadiyen ritmini keşfettikleri için 2017’da,
- 2016: Yoshinori Ohsumi hücrelerin atıkları nasıl geri dönüştürdüğünü keşfettikleri için 2016’te,
- 2015: William C Campbell, Satoshi Ōmura ve Youyou Tu parazitlere karşı geliştirdikleri ilaç için ödül almıştı.
İnsanların daha uzun yaşaması için büyük bir plan başlatıldı.
İnsanların daha uzun yaşaması için büyük bir plan başlatıldı.
Çalışmada Türkiye’de var
Proje, 15 ülkeden araştırmacıların ortak çalışmasıyla yürütülüyor. Türkiye’nin de aralarında bulunduğu bu ülkeler arasında Çin, ABD, İngiltere, Fransa ve Japonya gibi bilimsel güç merkezleri de yer alıyor. HGP2 olarak adlandırılan bu ikinci aşamanın temel amacı, insan genomu üzerinde daha derin bir anlayış geliştirmek ve sağlıklı yaşam süresini uzatmak için genom bilgilerini kullanmak.
Hedef daha uzun ve sağlıklı bir yaşam
HGP2, ileri teknolojiler, veri analitiği ve müdahale yöntemlerini kullanarak, genetik hastalıkları önlemenin ve sağlık hizmetlerinin iyileştirilmesinin yolunu açmayı hedefliyor. Hedeflenen ilk aşama dünya nüfusunun yüzde 1’inin genomunun dizilenmesi olsa da, proje bu oranla sınırlı kalmayacak. Araştırma ekibi, HGP2’nin küresel sağlık politikalarında yeni bir paradigma yaratarak tüm insanlığa sağlıklı ve uzun bir yaşam yolunu açacağını ifade ediyor.
Kaynak ve devamını incelemen için : https://www.donanimhaber.com/insanlarin-daha-uzun-yasamasi-icin-buyuk-bir-plan-baslatildi–182212
İngiltere’de Yeni Kan Grubu Keşfedildi: MAL
Hamile bir kadından alınan kan örneğini inceleyen uzmanlar, kanın bilinen bir molekülden eksik olduğunu keşfetti. Bu keşif sonrasında bağlayan ve yaklaşık 50 yıl süren çalışmalar sonrasında yeni kan grubu keşfedildi. Artık bu genetik işaretleyiciler tanımlandığına göre, hastaların negatif MAL kan grubunun kalıtsal olup olmadığını veya baskılanmaya mi bağlı olduğunu test etmek mümkün olacak.
Bu yayılma, hamile bir kadından alınan kan örneğinde bilinen bir molekülün kaybolmasıyla fark edilmeye başladı. Bu eksik molekülün ne olduğu anlaşılamayınca, kullanılan kan gruplarını kullanımda kullanılan mevcut sistemlerin ötesinde yeni bir kan grubu parçalarını ayırmak mümkündür. Yaklaşık 50 yıl süren olayların sonucunda, bilim insanlarının eksikliğinin aslında yeni bir kan gruplarının varlıkları işaretlenerek belirlendiler. Bu yeni kan grubu MAL kan grubu adını aldı.
Kan grupları, kanda bulunan antijenlerin (yüzey proteinlerinin) varlığı veya yokluğu ile belirlenir. En bilinen kan grubu sistemleri olan ABO ve Rh sistemlerine ek olarak, bilim insanları aracılığıyla başka daha nadir kan gruplarını da keşfettiler. MAL kan grubu da bu nadir gruplardan biridir. Yeni bir kan ayrılıkları, özellikle kan nakli ve üreme gibi kritik dağılıma sahiptir. Yanlış kan grubuna sahip bir kan nakli, sistemin sistemine ve hayati tehlike yaratabilecek bir yola yol açabilirsiniz. Aynı şekilde hamilelik sırasında anne ve fetüsün kan grupları uyuşmazsa, bu durum ciddi sağlık sorunlarına neden olabilir.
Bu yeni iyileşmeyle birlikte, kanın genetik değişimi ve bu tür nadir kan gruplarının nasıl kalıtlandığının anlaşılması mümkün hale geldi. Kandaki genetik yapının genetik yapısı, yani bir kişinin belirli bir kan grubuna sahip olup olmayacağı, genlerle belirlenir. Uzmanlar artık negatif MAL kan gruplarının varlığını genetik yapı sayesinde ortaya koymaya çalışıyor.
Bu tür genetik testler, MAL kan gruplarının taşıyıcılarının kimler olduğunu daha iyi anlamamıza olanak tanır ve hem kan nakli hem de hamilelik gibi tıbbi bakımın daha güvenli protokollerinin tedavilerini sunmasını sağlar. Özellikle nadir kan grubunu taşıyan bireyler için bu tür tedavilerin, daha kişiselleştirilmesinin ve güçlendirilmesinin azaltılmasına yardımcı olabilir.
Kaynak: Moleküler biyoloji ve genetik bilimler sitesinde okunan bir haber yazısından esinlenerek yapay zeka sayesinde düzenlenmiş bir yazıdır.
İşte Beynimizi Oluşturan Maddenin Şimdiye Kadarki En Detaylı Haritası
Nöronlara kadar giden bu ufak ‘pizza dilimini’ keşfedin.
Bir milimetre küp nereden bakarsanız bakın ufaktır. Zar zor fark edilir; küçük bir parçacık, leke veya kırıntı gibidir. Fakat yeterince yakından bakarsanız, bir madde parçacığının içerisinde büsbütün bir dünya olduğunu görebilirsiniz. Sinirbilimciler ve mühendislerden oluşan bir araştırma takımı, makine öğrenim araçlarının da yardımıyla her bir nöronu, sinapsı, damarı ve destekleyici hücreyi takip ederek bir milimetre küp hacmindeki insan beyninin nano ölçek çözünürlüğündeki şemasını çıkarmış ve bu dokunun 3 boyutlu bir modelini yeniden oluşturmuş. Toplam beyin hacminin yalnızca milyonda birini temsil etse de yeni görüntüler, insanlardaki beyin maddesinden alınan bir parçanın şimdiye kadar oluşturulmuş en detaylı haritasını teşkil ediyor. Sonuçlar nörolojik bozukluklar, beynin yapısı ve davranışlarımızın kökenleri hakkında bilimsel bir keşif dalgasına yol açabilir.
Çalışmadaki kıdemli araştırmacılardan biri olan ve PopSci‘ye konuşan sinirbilimci, moleküler ve hücresel biyoloji profesörü Jeff Lichtman (Harvard Üni.), “Veri setimiz bir bakıma minyatür” diyor. “Fakat içerisine girdiğinizde küçük gibi gelmiyor ve devasa bir ormana benzediğini görüyorsunuz. Çok küçük bir orman ama çok, çok, çok karmaşık bir orman.”
5.600 aksonun (mavi) bağlandığı tek bir nöron (beyaz). Bu bağlantıları meydana getiren sinapslar yeşil ile gösterilmiş. Nöronun hücre gövdesi (merkezi çekirdek), yaklaşık 14 mikrometre genişliğinde. Görüntü: Google Research & Richtman Laboratuvarı/Harvard Üniversitesi. 3B model: D. Berger/Harvard Üniversitesi
Tüm bu karmaşıklık, bu kapsamlı beyin haritası parçasının veya “konektomun” tertibinin belgelendiği ve 9 Mayıs’ta Science bülteninde yayımlanan bir çalışmayla sergileniyor. İlk konektom bir nematod beynine aitti ve 1986 yılında tamamlanmıştı. Sinirbilimciler o zamandan beri gittikçe büyüyen ve karmaşıklaşan beyin planları çıkarmaya devam etti; bunlar arasında meyve sineklerinin, kurtçukların, bir iribaşın ve bir yer solucanının beyni de bulunuyor. Fakat insan beyinleri, çetrefilli ve erişilmesi zor oldukları için haritalama açısından benzersiz bir güçlük çıkarıyor. Bu yeni ve kısmi insan konektomu, herkesin keşfetmesi için internetten erişilebiliyor.
Yeni çalışmada yer almayan ve Thomas Jefferson Üniversitesinde çalışan sinirbilimci Tim Mosca, PopSci‘ye şöyle söylüyor: “Gördüğümüz şey etkileyici bir teknoloji marifeti olmakla kalmıyor, aynı zamanda dünya ile gerçekten paylaşmanın ve tüm bu bilimsel bilginin ortaya çıkarılmasının hedeflendiği bir araç ve kaynak niteliğini de taşıyor. Bu grup yapılan şeye bakmak isteyen, üzerinde düşünmek isteyen veya araştırmasında kullanmak isteyen herkesin yararlanabileceği tüm bu yeni araç ve veri hatlarını tasarlayarak harika bir iş çıkarmış.”
Beyin pizzasının sunumu
Çalışmadaki örnek, ismi verilmeyen ve epilepsi ameliyatı geçiren bir hastadan on yılı aşkın süre önce alınmış. Ameliyatı yapan cerrah, temporal lobun küçük bir parçasını çıkararak alttaki bir lezyona erişip tedavi uygulamış. Bu dokuyu hızla muhafaza ederek, sonrasında bilim insanlarıyla paylaşmış. Parçanın toplam hacmi 1 milimetre küp olsa da parça küp şeklinde değil. Bunun yerine, “Kalın bir pizza parçası gibi; ama o kadar kalın değil” diyor Lichtman. Eninden daha uzun olan bu küt, üçgenimsi yığın, araştırmacıların 3 mm kalınlığındaki serebral korteksin altı katmanının tamamının bir bölümünü yakalamasına olanak sağlamış.
Bu beyin pizzasının haritası çıkarılırken atılan ilk adım, özel olarak tasarlanan ve elmas bıçakla kesim yapan bir makine yardımıyla dokunun 5.019 ayrı en kesite dilimlenip banta yerleştirilmesi olmuş. Araştırmacılar bundan sonra dilimlerin her birini bir elektron mikroskobuyla bir yıl boyunca titizlikle görüntülemişler. Ardından bu dilimleri dijital olarak hizalayıp birleştirmiş ve birden fazla makine öğrenim aracı kullanarak oluşturulan 3 boyutlu formu doldurup, bileşenlerin her birini etiketleyerek renklendirmişler.
Segmentin nöron yoğunluğu, milimetre küp başına 16.000 nöron; çalışmaya göre aynı beyin kesitinin bundan önceki bir yoğunluk tahmininden yaklaşık üçte bir daha düşük ve bir fare beyninin benzer kesitinden 10 kat daha düşük yoğunlukta. Beyin dokusunu bir arada tutan bağlayıcı yapıştırıcı olan gliyal hücreler, parçada yer alan nöronların yaklaşık iki katı sayıda.
Nöral kâşifler
Bu beyin parçasının fiziksel boyutu ufak olabilir ancak detay seviyesi, haritalama çalışmasıyla yakalanan verinin devasa boyutta olduğu anlamına geliyor. Yeniden oluşturulan segmentin dijital boyutu 1,4 petabayt veya 1.400 terabayt (ortalama bir dizüstü bilgisayardan 2.800 tanesinin depolama kapasitesine eşit). İçerisinde keşfedilme potansiyeli bulunan pek çok şey var: Tekil nöral devreler, daha önce gözlenmemiş hücresel oran ve şekiller, her bir kortikal katmanın bileşimi ve daha fazlası.
“Yeni bir adaya düşen bir kâşif olmak gibi” diyor Lichtman. “Etrafınıza bakmaya ve yeni şeyler bulmaya devam edersiniz.”
Lichtman ve çalışmada yer alan pek çok araştırmacı, şimdiden bazı ilginç gözlemler yapmış. Haritasını çıkardıkları ~150 milyon sinaps arasında, özellikle güçlü olan nadir bir bağlantı tipi keşfetmişler. Vakaların büyük çoğunluğunda (%96,5) aksonlar (nöronların gidiş yönündeki iletim hattı), hedefteki bir hücreyle bir bağlantı oluşturmuş. Bazıları (yaklaşık %3) ise 2 bağlantı yapmış. Fakat %0,01’den daha düşük bir kısmı dörtten fazla sinaps oluşturmuş. Bunlar arasında 50’den fazla noktaya bağlanan bazı aksonlar ve hedef hücreler de var.
“Her zaman belli hücreler arasında süper bağlantılar olacağına yönelik bir kuramımız vardı” diyor Mosca. “Fakat bunu kanıtlayacak çözünürlüğe hiç erişememiştik… Artık var olduğunu biliyoruz ve ne işe yaradığı sorusunun peşinden gidebiliriz.” Lichtman’ın mevcut hipotezine göre bu fazladan pekiştirilmiş bağlantılar; iyi oturmuş, öğrenilmiş eylemler için “beynin otomatik şekilde kullanılmasını” mümkün kılan bir tür hiper hızlı güzergâh.
Yeni gözlemlerin bir diğeri: Pek çok dentrit (nöronların genelde girdileri alan, dallanan uzantıları), birbirini aynalıyor gibi görünüyor; sonsuz sayıda üç boyutlu olasılıktan yalnızca iki yönsel dizilimin birinde simetrik şekilde yöneliyor. “[Daha önce] hiç böyle bir şey görmemiştik” diyor Lichtman. “Bunu neden yapıyorlar? Bilmiyoruz… Tümüyle bir gizem.”
Bilim insanları, “akson sarmalı” adını verdikleri ve uzun akson kabloların kendi etraflarına dolanıyor gibi göründüğü, henüz açıklanmamış yeni bir yapı daha keşfetmiş. Çalışmanın eş kıdemli yazarı ve Google’da şirketin Connectomics araştırma takımına öncülük eden kıdemli ekip üyesi Viren Jain, her nöronda olmasa da bazı aksonların birden fazla düğüm içerdiğini söylüyor. Tekrardan söylemek gerekirse bu sarmalların işlevi ve sebebi bilinmiyor. “Böyle bir yapı bulmayı beklemiyorduk. Çok tuhaf… En başta bir kablonun amacına bir nevi ters düşen büyük bir kablo karmaşıklığı gibi. Amaç bir yerlere gitmek ve diğer şeylere temas etmektir.”
Bu üç bulgu muhtemelen buzdağının sadece görünen kısmı. “Veri seti o kadar büyük ki, bir insan veya laboratuvar grubu tamamını keşfedemez” diyor Lichtman. “Bunu sadece bir insan grubu yapabilir.” Projenin açık tabiatı sebebiyle, baskı öncesi haliyle ilk yayınlandığı günden beri projeye 200’den fazla makalede atıf yapılmış.
Bu kısmi konektomdan kaynaklanan keşifler, bilimde büyük ve temel birer ilerleme olmalarının yanısıra nihayetinde beyin hastalıklarını daha iyi anlayıp tedavi etmemize de yardımcı olabilir. Projede yer almayan ve Princeton Üniversitesinde fizikçi ve sinirbilimci olarak çalışan Andrew Leifer, “İnsan beyinlerinin nöral bağlantılarını böylesine detaylı şekilde ölçme kabiliyeti, insan sağlığını ilerletmek bakımından heyecan verici olasılıklara kapı aralıyor” diyor ve şöyle ekliyor: “Sağlıklı bir beyin bir hastalıktan muzdarip olduğunda veya işlev bozukluğu sergilediğinde beynin bağlantı yapısının nasıl değiştiğini anlamak için farklı beyinlerin karşılaştırılması düşünülebilir.”
Gelecekteki sınırların zorlanması
Keşfedilecek çok fazla şey olduğu gibi sınırlar da var. Böylesine büyük ölçekli bir girişimin mümkün kılınmasında kilit önem taşıyan otomatikleştirilmiş makine öğrenim yöntemleri, insan nezaretinde düzeltilmesi gereken bir hata payı taşıyor. Düzenleme yapma işi devam edecek. Bu aynı zamanda isteyen herkesin katılmak için başvurabileceği bilimsel bir topluluk çalışması.
Bunun yanısıra numune, bir kişinin beyninin sadece ufak bir parçası. Lichtman’ın belirttiğine göre karşılaştırma yapacak daha fazla numune ve harita olmadan, bu tek parçaya dayanarak genel olarak insan beyinleriyle veya temporal lobun ötesindeki diğer beyin bölgeleriyle ilgili henüz sonuç çıkarılamayan pek çok şey var.
Ayrıca belki de en önemlisi, bu beyin segmentinin epilepsi ameliyatı olan birinden gelmiş olması; Jain ve Lichtman, “normal” bir beyni temsil etmiyor olabileceğini ve değerlendirecek daha fazla parçaya ulaşana kadar bunu kesin şekilde bilmenin hiçbir yolu olmadığını söylüyor. “Ancak bundan sonra birçok takip çalışması planlıyoruz” diye ekliyor Jain.
Araştırma takımı, insanların ek beyin numunelerini temsil eden birden fazla kısmi konektom oluşturmak istiyor. Ayrıca zebra balıklarının konektomu üzerinde de çalışıyorlar ve fare beyninin gitgide daha büyük segmentlerini ele almayı planlıyorlar. Memeli beyinleri de pek çok benzerlik paylaşıyor. Lichtman’ın söylediğine göre eksiksiz bir fare konektomu, kendi beynimizin yanısıra beynin hayvanlar genelindeki evrimine yönelik yeni fikirler sunabilir.
Şu anda kullanılabilir teknolojiler (ve etik sonuçlar) ile insan beyninin tam bir konektomunun “ulaşılması güç bir hedef” olduğunu söylüyor Lichtman. “O noktadan kelimenin tam anlamıyla bir milyon kat uzaktayız” diyor Jain. Fakat bilim insanları bu çalışma yoluyla o yönde ufak da olsa erken bir adım attı. Ayrıca en küçük kapı deliği bile büsbütün bir bilgi evrenine giden bir portal olabilir.
“İnsanların bunu Hubble ve James Webb teleskobu gibi düşünmesini isterim” diyor Lichtman. “Bilinmeyen bir alana doğru bakıyoruz ve bu alan, bizimle uzaktaki dış uzaydan çok daha alakalı. Her birimizin omuzlarında taşıyıp kullandığı ama hakkında neredeyse hiçbir şey bilmediğimiz iç uzay.”
Yazar: Lauren Leffer/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
Yazının Ana Kaynağı: POPULAR SCIENCE DERGİSİ