Tipik olarak genler biri anneden diğeri de babadan olmak üzere iki kopya ifade eder. Genomik damgalama (genomik tanımlanma) gen ifadesi üzerinde ebeveyn kontrolüne olanak sağlar: ebeveynlerin birinden gelen kopya açığa vurulurken diğeri susturulur. Utah Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden araştırmacılar, farelerde, klasik damgalamaya göre daha yaygın olan hedeflenmiş bir genomik damgalama versiyonu raporladı. Cell Reports’da yayınlanan bahsi geçen damgalama özellikle beyinde yaygındır, ve hücrelerin alt popülasyonlarında genetik mesajı çarpıtır ve böylece anne ya da baba daha güçlü bir söze sahip olur. Soldaki şekil ağırlıklı olarak bir ebeveynden(bir nokta) kalıtılan otizm-bağlantılı Ahil geninin tek bir kopyasını ifade eden beynin alt bir hücre kümesini gösteriyor. Sağdaki şekil her iki ebeveynin (iki nokta) Ahil kopyalarını ifade eden beynin alt bir hücre kümesini gösteriyor. Beyin hücresi çekirdeği karşıt renk olarak maviye boyanmış. Hedeflenen nan-kanonik damgalama, her doku üzerindeki ebeveynsel bir gen kopyasını susturmak için tercih edilen strateji olabilir.
Çocuklarının nasıl davranması gerektiği konusunda tüm anne ve babalar aynı fikirde değillerdir. Fakat genetik biliminde ebeveynlik, yaşamın içinde olduğu gibi, sesinizin ne zaman duyulması gerektiğinin bilinmesi hakkındadır ve ebeveynlik bunu yapmanın en iyi yollarıdır. Tipik olarak her genin bir kopyası her bir ebeveynden kalıtılmaktadır ve böylece ikisi kişiliğe eşit olarak katılmaktadır ve bu da bizi biz yapan şeydir. İlk kez 30 yıl önce tanımlanan genomik damgalama denen bir mekanizma zaman zaman, diğerini tamamen susturatak sadece bir ebeveynin duyulmasını sağlar.
Şu an, Utah Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden araştırmacılar, fareler üzerinde daha çok hedeflenmiş ve çözümü zor genetik bir ebeveynsel kontrol versiyonu raporlardılar. Cell Reports’da yayınlanan bahsi geçen nan-kanonik damgalama özellikle beyinde yaygındır, ve genetik mesajı hücrelerin alt popülasyonlarında çarpıtır ve böylece anne ya da baba daha güçlü bir söze sahip olur. Mekanizma çocukların davranışlarını etkileyebilir ve klasik damgalamaya kıyasla daha sık gözlemlenebildiği için tercih edilecek gibi görünüyor.
Kıdemli yazar, Ph. D., nörobiyoloji ve anatomi yardımcı profesörü Christopher Gregg “Alan, geleneksel olarak hayvanın tamamı seviyesinde ve bazen de doku seviyesinde genetik açıdan düşünüldü. Biz bunu hücresel seviyede dökümante ediyoruz. Genetik düşündüğümüzde çok daha fazla karmaşıktır” diyor.
Bu durumun bir örneği, ürkek bir fareyi yemek arama ihtiyacı duyduğunda koruyucu barınağını terketmesi için harekete geçiren güdülenmiş davranışlar üzerindeki nan-kanonikal sinyalin etkisidir. Tercihen anne ya da baba tarafından kontrol edilen beş gen, ruh hali ve davranışları etkileyen nörokimyasallar olan seratonin ve dopamini üreten biyokimyasal bir yol üzerinde kümelenir. Görünüşe göre damgalama, onu kontrol etmesiyle bilinen beyin alt bölgelerinde (yaysı çekirdek, ve dorsal rafe çekirdek) zenginleştirilerek, davranışı etkilemesi için ileri uyarlanmış. Bilim insanları genlerin anneye ait aktif kopyalarını, tirosin hidroksilaz (Th), kaldırdıklarında, farelerin açık alanda geçirdiği sürede az fakat istikrarlı bir artış olduğunu gördüler. Buna karşı, babaya ait susturulmuş kopyaları kaldırılan fareler hiçbir davranışsal değişiklik göstermediler.
Gregg, “Damgalama için daha iyi bir stratejinin, bunu her bir dokuda yapmak yerine, istenen etkiyi başarabilmek için gerekli hücrelerde yapmak olduğunu düşünüyoruz.”, diyor.
Toplamda, analiz edilen 210 damgalanan genin yüzde 80’i (büyük çoğunluğu) nan-kanonik damgalamaya maruz kaldı. Bu genlerin yüzde 64’ü özellikle beyinde ya da beynin alt bölgelerinde ebeveynsel sapma gösterdi ve sinirsel olmayan dokular, karaciğer ya da kaslarda göstermedi.
Genlerin aktif kopyalarını görselleştiren değişik bir metod, hücre popülasyonları içerisindeki farklılıklardan kaynaklanan sapmaları gösteriyor. Kanonik olarak damgalanan genler, her hücrenin incelenmesiyle, sadece bir aktif kopyaya sahipken, nan-kanonik damgalanan genler hücrelerin alt kümelerinde aktif bir kopyaya ve diğerlerinde iki aktif kopyaya sahipler.
Sonuçlar, başka bir gruba ait önceki bir çalışma hakkında daha detaylı bilgi verdi. Daha önceki bu çalışmada grup, belirli nöronları damgalayan bir gen bulmuştu ve mutasyona uğradığında otizm ile ilişkili olduğunu raporlamıştı. Bu ve şuanki çalışmanın davranış deneyleri, ince ayarlı ebeveyn kontrolüne ek olarak nan-kanonik damgalamanın dezavantaj gösterebileceğini vurguluyor.
Gregg, hedeflenen damgalama formunun özellikle bir ebeveynden kalıtılan, mutasyona yatkın “yüksek-riskli” nöronların artışına neden olacağı şeklinde tahminde bulunuyor. Çünkü bu nöronlar hatanın telafi edilebilmesi için sağlıklı ikinci bir yedek kopya ifade edemiyor. “Tercihli olarak mutasyona uğramış genleri ifade eden hücre alt popülasyonlarının, orantısız olarak otizm gibi beyin rahatsızlıklarına katılabileceğini düşünüyoruz” diyor. İleriki araştırmalar, eksikliklerin üstesinden gelmek için bu hipotezi ve yeni tedavileri test edecektir.
Çeviren : Gültekin METİN
http://m.medicalxpress.com/news/2015-07-genetic-war-brain-subregions-parental.html