Farklılaşma ve Yenilenme
Gelişme bir hücrenin gen ifade şeklini değiştiren, uyarıcı olarak iş gören morfogen ya da başka bir kimyasal (çoğunlukla bir komşu hücreden) ile gerçekleşir. Bu hücre artık bir dereceye kadar belirlenmiş olur. Yani onun potansiyel özelleşmesinin sınırları kısıtlanmıştır. İlave morfogenler ya da diğer kontrol maddeleriyle sonraki deneyler hücrenin akibeti tamamen kararlı hale gelene kadar hücrenin akibeti üzerinde daha fazla odaklanır. Aynı zamanda bir hücrenin morfolojisi ve kimyası, çekirdeğindeki genlerin aktivitesine yanıt verir ve sonuçta hücre farklılaşır (önemli bir gecikme olmasına rağmen). Böylece belirlenme ve farklılaşma genellikle derecelidir ve bu düzende ilerler.
Her ne kadar farklılaşma genellikle belirlenmeyi izliyorsa da belirli hücreler, akibetleri tamamen belirlenmeden önce farklılaşarak düzenlenirler. Böyle hücreler yeni bir bölgeye nakledildiği zaman farklılaşmış görünüşlerini kaybedebilirler ve yeni bölgelerine uygun bir morfoloji kazanırlar. Memelilerde ve kuşlarda hücrelerin tamamen farklılaşması embriyoyu sınırlandırır. Bununla birlikte amfibilerde, en azından bazı hücrelerde tamamlanmamış belirlenmeyi sürdürme yeteneği, rejenerasyonun dikkate değer gücünü oluşturur.
Örnegin, bir semenderin bacağı koparılırsa yaralanan bölgenin yakınındaki hücreler geri kalan parçanın ucundaki epidermisin altından farklılaşmaya başlar. Dereceli olarak mitotik aktivite ve yeniden hücresel farklılaşma (redifferantation) bu alanda yer alırken, hücre yığını giderek daha fazla embriyonik semenderin normal üye tomurcuğuna benzer. Sonra yavaş yavaş uzar ve bir kaç hafta sonra kası, tendonu, kemiği ve bağ dokusu vb. dokularla birlikte belirgin bir dirsek ve parmaklar görünür.
Farklılaşmama ya da tamamlanmamış belirlenme yaşam döngüleri boyunca büyüyen hayvanlarda tipik bir erişkin boyutu olmayan, fakat bunun yerine ölene kadar yavaş yavaş büyüyen balık, sürüngen ve amfibi gibi türler çok yaygındır. Belirsiz bir şekilde büyüyebilmek ihtiyacıyla en azından bazı hücrelerin gelişme tercihlerini devamlı açık tutmayı sağlamak aynı derecede gerekli olabilir.
Bazı türlerde bazı hücreler için farklılaşmamanın mümkün olmasına karşın, belirlenmenin kendisi tersine çevrilebilir mi? Kanserli hücreler, belirleyici sınırlayıcıların bazılarını ortadan kaldıran mutasyonları geçirirler ve bir hücreyi daha az farklılaşmış ve daha hızlı büyüme özelliğindeki ilk hücre tipine dönüştürür. Teoride mutasyonla neyin muhtemel olduğu, seçici yok etme ya da DNA bağlı kontrol maddelerinin ve ilk yerde bulunan bir hücrenin belirlenmiş durumundan sorumlu transkripsiyon faktörlerinin değişmesi ile de mümkündür. Bununla birlikte belirlenmiş durumun değiştirilebileceğini ileri süren bir kaç olay da vardır.
Oxford Üniversitesinden J.B. Gurdon, en ümit verici deneylerin birinde yüzen bir iribaşın ince bağırsak hücrelerinden alınan çekirdeklerin yaklaşık yüzde 2’si orijinal çekirdeğin atıldığı yumurtalara enjekte edildiğinde hücrelerin oransal olarak belirlenmiş durumları yerine normal bir kurbağanın geliştiğini gördü. Belki de bu birkaç çekirdek kendilerini belirlememiş olan mutasyonlara sahipti ya da normal gelişme olayları sırasında doğru belirlenmiş hücrelerle çevrili bir hücre ile belirlenmenin küçük bir olasılıkla kendiliğinden kaybı, kendi kendine olan bir düzelmeydi.
Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com
Yazar: Taner Tunç