Antik Bir Virüs, Yeni Bir Keşif: Embriyo Gelişimindeki Efsanevi Dönüşüm
Embriyonik gelişimin kritik bir erken aşaması, 500 milyon yıldan daha uzun bir süre önce bizim gibi karmaşık organizmaların atalarının DNA’sına karışan bir virüsle ilişkilendirildi.
Dünya üzerindeki en eski organizmalara bulaşarak DNA’mızda işaretler bırakan endojen retrovirüslerden gelen genetik materyalin modern insan genomunun yaklaşık yüzde 8 ila 10’unu oluşturduğu tahmin ediliyor.
İspanya Ulusal Kanser Araştırma Merkezi’nden (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas ya da CNIO) araştırmacılara göre, bu virüslerle embriyo büyümesi arasında yeni keşfedilen bağlantı, yapay embriyoların oluşturulması ve rejeneratif ilaçlar üzerinde çalışılması açısından önem taşıyor.
CNIO’dan biyolog Sergio de la Rosa, “Yakın zamana kadar bu viral kalıntıların önemsiz DNA, kullanılamaz ve hatta zararlı genetik materyal olduğu düşünülüyordu” diyor.
“Sezgisel olarak, genomda virüslerin bulunmasının iyi olamayacağı düşünülüyordu.”
Fare modelleri üzerinde yapılan ayrıntılı bir çalışma sayesinde ekip, döllenmeden sadece birkaç saat sonra embriyo gelişiminin hızını yönetmeye yardımcı olan MERVL-gag adlı bir retroviral proteini tanımlamayı başardı.
Söz konusu kilit gelişme, ilk birkaç totipotent hücrenin (tüm organizmayı oluşturan hücrelerden herhangi birine dönüşebilen) pluripotent hücrelere (plasental doku hariç vücudun herhangi bir dokusunu oluşturan hücrelere dönüşebilen) dönüştüğü zamandır.
Embriyodaki bu kademeli uzmanlaşma süreci, bir hücre bloğunu bir kediye, bir deniz hıyarına, bir solucana ya da bir insana dönüştüren şeydir ve araştırmacılar, MERVL-gag’ın, moleküllerin pluripotent hale gelmesini sağlamak için gerekli olduğu düşünülen URI adlı bir geni nasıl etkilediğini gösterdi.
Djouder, “Bu, endojen retrovirüsler için tamamen yeni bir rol” diyor. “Endojen bir retrovirüsün pluripotens faktörlerini doğrudan nasıl kontrol ettiğini açıklayan yeni bir mekanizma keşfettik.”
Ekip, embriyo büyümesinin erken totipotensi evresinde MERVL-gag proteininin yüksek seviyelerde ifade edildiğini ve URI hücrelerin davranışı üzerinde daha etkili hale geldikçe bu seviyelerin giderek azaldığını tespit etti.
Burada gördüğümüz şey, proteinler, genler ve pluripotensi arasındaki dikkatli bir dengedir, yüz milyonlarca yıllık evrimin sonucudur ve bunların hiçbiri eski bir virüs olmadan mümkün olamazdı.
İlk birkaç hücreden gerçek bir canlı hayvana kadar olan süreçteki bu adım, hamilelik ve doğurganlığı etkileyebilecek sorunların anlaşılmasına yardımcı olan yapay embriyoların başarılı bir şekilde geliştirilmesinde de büyük önem taşıyor.
De la Rosa, “Milyonlarca yıl boyunca bizimle birlikte evrimleşen bu retrovirüslerin, diğer genleri düzenlemek gibi önemli işlevleri olduğunu fark etmeye başlıyoruz” diyor. “Bu son derece aktif bir araştırma alanı.”
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Antik Bir Virüs, Yeni Bir Keşif: Embriyo Gelişimindeki Efsanevi Dönüşüm