İnsanlar ve Denizşakayıkları ‘Genetik’ Olarak Bağlantılı

İnsanlar ile denizşakayığı olarak da bilinen deniz anemonları arasında tuhaf bir bağlantı olduğu keşfedildi. Yeni bir araştırmaya göre insanların işitme gelişimiyle bağlantılı bir gen, aynı zamanda deniz anemonlarındaki duyusal gelişimle de bağlantılı.

eLife’da yayımlanan yeni bir araştırmaya göre; pou-iv (pow-four) olarak adlandırılan bu genin, bilimsel adı Nemotostella vectensis olan yıldız deniz anemonunun dokunaçlarında da bulunduğu ve hayvanın dokunma duyusunda çok önemli bir rol oynadığı ortaya çıktı. Bu genin deniz yıldızı anemonundaki rolünün keşfedilmesinin, insanlar ile anemonların ortak atalarında da bulunduğunu ve büyük ihtimalle o zaman da duyusal gelişimde rol oynadığını gösterdiği ifade edildi.

Araştırma, işitme duyumuzun milyonlarca yıl eskiye dayanan evrimsel köklerine dair bilgi veriyor

İnsanlarda ve diğer omurgalıların işitsel sistemin duyu alıcıları ‘tüy hücreleri’ olarak adlandırılır. Stereocilia adı verilen parmak benzeri organel demetlerine sahip olan bu hücreler, ses olarak algıladığımız titreşimler olan mekanik uyaranları algılamakla görevlidir. Bununla birlikte pou-iv’i olmayan farelerin sağır olması ise, memelilerdeki tüy hücrelerin gelişimi için pou-iv’in gerekli olduğunu gösterir.

Yıldızcık deniz anemonunun dokunaçlarında da hareketi algılamak için kullanılan benzer mekanik-duyusal tüy hücreleri vardır. Öte yandan pou-iv geninin anemonun duyusal gelişimde oynadığı rol hakkında şimdiye kadar bilinenler ise oldukça sınırlıydı; ancak yeni araştırma bu bağlantının ne olduğunu ortaya koydu.

Bu keşfin bir deniz anemonunda mekanosensasyonun (mekanik uyaranların nöral sinyallere dönüştürülmesinin) nasıl geliştiği ve işlediği konusunda yeni bir araştırma alanı açması açısından son derece heyecan verici olduğunu belirten Arkansas Üniversitesi’nden biyolog Nagayası Nakanashi, çalışma için “İşitme duyumuzun yapı taşlarının yüz milyonlarca yıl öncesine dayanan eski evrimsel kökleri olduğu konusunda bize bilgi veriyor. “ ifadelerini kullandı.

Pou-iv geninin işlevini anlamak isteyen Arkansas Üniversitesi’nden biyolog Ethan Ozment liderliğindeki araştırma ekibi, CRISPR-Cas9 gen düzenleme aracını kullanarak geni devre dışı bıraktı ve nelerin değiştiğini gözlemledi. Pou-iv genini etkisiz hale getirmek için döllenmiş yıldız deniz anemon yumurtalarına Cas9 proteini içeren bir kokteyl enjekte eden ekip, gelişen embriyoların yanı sıra büyümüş, mutasyona uğramış anemonları da inceledi.

Bu inceleme sonucunda ekip, mutant hayvanların dokunaç tüy hücrelerinin, kontrol grubundaki yabani tip anemonlarla karşılaştırıldığında anormal bir şekilde geliştiğini ve dokunmaya karşılık herhangi bir tepki göstermediğini gözlemledi. Diğer bir deyişle bu, anemonların pou-iv olmadan tüy hücreleri aracılığıyla mekanik uyaranları algılayamadıkları anlamına geliyor.

Öte yandan anemonlarda pou-iv’i devre dışı bırakmanın sonucunda, böbreklerdeki sıvı akışının algılanması için gerekli olan ve omurgalılarda bulunan polikistin 1’i üreten gene çok benzer bir genin önemli ölçüde bastırıldığı da gözlemlendi. Her ne kadar böbrekleri olmasa da sıvı akışını algılamak, deniz anemonları için son derece faydalı bir yetenektir.

Sonuçlar, pou-iv’in mekanoreseptör gelişimindeki rolünün büyük ölçüde korunduğunu gösteriyor

Elde ettikleri bütün verileri göz önüne alan araştırmacılar, çalışmanın sonuçlarının pou-iv’in, deniz anemonlarının ait olduğu filum olan Cnidaria ve atalarından insanlar gibi iki taraflı simetriye sahip olan Bilateria arasındaki ortak atada mekanosensör hücrelerin gelişiminde rol oynadığını gösterdiği kanaatine vardı. Bununla birlikte araştırmacılar, geni daha da eski zamanlardaki işlevinin araştırılması için daha erken ayrılma noktalarına sahip diğer filumlardan veri elde edilmesi gerektiğini kaydetti.

Bu konuya ilişkin olarak araştırma makalesinde “Sonuçlarımız, pou-iv’in mekanoreseptör gelişimindeki rolünün Cnidaria ve Bilateria’da geniş ölçüde korunduğunu gösteriyor,” şeklinde kaydeden araştırmacılar, “Hayvan evriminde mekanoreseptör farklılaşmasında pou-iv’in rolünün ne kadar erken ortaya çıktığı henüz çözülmemiş durumda ve eksik olan plakozoanlar ve süngerlerden karşılaştırmalı veriler gerektiriyor.” ifadelerine yer verdi.

Kaynak: Webtekno