Yazan: Maddy Chapman
Çeviren: Buse Mehmetoğlu
Düzenleyen: Ümit Sözbilir
Özet: Gelişim biyoloğu olan Moisés Mallo ve ekibi, bir reseptör proteinin gen ekspresyonu üzerindeki etkisini araştırırken hiç beklemedikleri bir sonuçla karşılaştılar: 6 bacaklı bir fare embriyosu.
Bilim insanları, üreme organının yerini uzuvlar alan 6 bacaklı bir fare embriyosu tasarladı. Biliyoruz, kulağa biraz bilim kurgu gibi geliyor ancak bazı iç organları vücudunun dışında bulunan bu esrarengiz yaratık kasıtlı olarak yaratılmadı. Bu eşsiz sonuç aslında, DNA’nın 3 boyutlu yapısının embriyo gelişimini nasıl etkileyebileceğini ortaya çıkaran bir araştırmaya aitti.
Her şey gelişim biyoloğu Moisés Mallo ve arkadaşları, embriyonik gelişimde büyük önem taşıyan bir reseptör proteini olan Tgfbr11 üzerine çalışırlarken başladı. Ekip, gelişiminin neredeyse yarısında olan fare embriyolarında, protein üretiminden sorumlu geni etkisiz hâle getirerek bunun gelişimi devam eden omuriliği nasıl etkilediğini araştırmayı planlıyordu. Bunun yerine hiç beklemedikleri bir şey gözlemlediler: Tasarlanmış embriyolardan birinin cinsel organının olması gereken yerde fazladan iki bacağı vardı.
Embriyonik gelişim sırasında vücut, baştan kuyruğa doğru aşamalar hâlinde oluşur. İlk geçiş aşamasında kafadan, gövde gelişimine bir geçiş vardır. İkincisinde ise bu geçiş gövdeden kuyruğadır ve embriyonik yapıların önemli ölçüde yeniden düzenlenmesini kapsar. Ayrıca birçok dört bacaklı omurgalının (tetrapodlar) dış üreme organlarının ve arka bacaklarının aynı ilkel yapılardan geliştiği kabul edilmektedir.
6 bacaklı fare olayını araştırırken Mallo ve ekip arkadaşları Tgfbr1’in, bu oluşan yapıların üreme organı mı yoksa uzuv mu olduğunun belirlenmesinde yardımcı olduğunu keşfetti. Tgfbr1 bunu, DNA’nın hücrelerdeki katlanma şeklini değiştirerek sağlıyor ve katlanmadaki değişikliklerin proteinin yapısını bozup proteini etkisiz hâle getirmesiyle diğer genlerin ekspresyonunun değişmesine yol açıyor. Söz konusu deneyde değişen gen ekspresyonları, üreme organsız ve fazladan uzvu olan bir fare yarattı.
Araştırmacılar makalelerinde, “Farelerin atalarından evrimsel olarak çok uzaklaşmış olmalarına rağmen dış genital bölgelerinin erken evrelerinin, arka bacak hücrelerine dönüşme kapasitesini koruduğunu gösteriyoruz. Çalışmamız, tetrapodların arka bacak/üreme bölgesinin evriminde potansiyel etkileri olan kayda değer bir doku esnekliği ortaya çıkarıyor ve diğer fizyolojik veya patolojik süreçlerin kontrolüne de katkıda bulunabilecek Tgfbr1 aktivitesi için ek bir mekanizma tanımlıyor.” şeklinde açıklıyor.
Son zamanlarda Tgfbr1’in diğer sistemlerde DNA yapısını değiştirip değiştiremeyeceğini ve sürüngenlerdeki “çift penis” olarak bilinen hemipenisin gelişiminde rolü olup olmadığını keşfetmeyi umuyorlar.
1 Gövdeden kuyruğa geçişte ve arka bacaklar ile dış üreme organlarının oluşumunu kontrol etmede kilit bir rol oynayan bir protein, diğer adıyla dönüştürücü büyüme faktörü-beta reseptör tip 1.
