Katalog

GENETİKBİLİM Nasıl büyüdiiğümüz üzerine 3 Döllenmiş yumurtayı (embriyon), yetişkin bir canlıya dönüştüren mekanizmaların ne olduğu konusunda yapılan araştırmalarda yeni ve ilginç bulgular elde edildi. Zebra balığı, konuya ışık tutuyor. Büyümenin canlıların temel taşlarından 100 bin kadar genden bazıları, büyüme sürecinde, çeşitli organlarımızın oluşmasında yönlendirici rol oynadığı biliniyor. Cloche Mütant Moonshine Mütant Frascati Mütant Normal Kanı ve dolaşım sistemi yok. Anormal biçimli kalp. 20 saat sonra ayırdedilebiliyor. Yaşam süresi 72 saat eonard Zon'un eşodaklı mikroskobu altında incelediği küçük hilal biçimli embriyonda garip bir şeyler olduğu söylenebilır. Bu küçük yaratık 28 günlük bir insan embriyonunu andırmakla birlikte, aslında yalnızca 24 saatlıktır ve 1 milimetre boyundadır. Yine de bir omurgası, bir beynı, gözleri ve kalbı olduğu halde, gariptir ki kanı yoktur. Mikroskobun altındaki embriyon, Danio Rerio'nun, yani, Ganj Nehri'nin ılık sularında yaşayan renkli zebra balığının yumurtasıdır. Bu embriyon, omurgalı hayvanların, tek hücreli yumurtalardan nasıl üstü ve altı, solu ve sağı ve donanımlı iç organları olan hale geliştiklerini anlatmakta küçük ama yaşamsal bir rol oynar. Ortalama bir omurgalı genomunda yer alan 50.000 ile 100.000 genden binlercesinin böylesi bir dönüşümde rol oynadığı sanılmaktadır. Embriyonların ilk evredeki gelişmelerinın bu genler tarafından nasıl yönlendirildiğini anlamak isteyen gelişim biyologları düne kadar meyve sineklerini, solucanları ya da fareleri incelediler. Burada karşılaşılan sorun sinek ve solucanların bizler gibi omurgalılarla çok az nokta paylaşıyor olmasıdır. Biyolojik olarak fareler daha yakın olsalar da, annelerinin rahminin karanlığında gözden ırak gelişmeleri çalışmaları zorlaştırır. Kırmızı kan hücresi yok. 23 saat sonra ayırdedillyor. Yaşam süresi 1 hafta. Normal Olgun kırmızı kan hüc ler küçülemiyor, parçali ayırdediliyor. Yaşam sür L Yeni gözde: Zebra balığı Gelişim biyologlarının artık yeni bir seçeneği var: Zebra balığı. Gelışme açısından bu balıklar insanları andırmakla birlikte, Boston Çocuk Hastanesı hematolo ğu ve genetikbilimcisi Zon'un belirttiğine göre tümüyle saydam yumurtalar içnide büyümekteler. Bu da, balık embriyonları gelincik tohumu büyüklüğüne ulaştığı andan itibaren, ilk gelişme sürecinin her evresinin tümüyle gözlenebilmesi demek oluyor. Geniş ölçekli zebra balığı projesini başlatan bilim adamı Almanya, Tübingen'deki Max Planck Enstitüsü Gelişim Biyolojisi'nden genetikbilimci Christiane NüssleinVolhard'tır. Geçtığımiz yılın aralık ayından başlayarak, karşılaştıkları müstehzi yaklaşımlara rağmen, biri NüssleinVolhard, diğeri isi Boston Massachusetts Genel Haştanesi'nden VVolfgang Driever'e bağlı ıkı grup yaklaşık iki bin adet genetik olarak değlştirilmiş zebra balığı oluşturarak dosyaladılar. Bu mütant balıklardan bazılarında çizgi yerine noktalar bulunurken, kimisi dönerek yüzmekte, bazılarında ise çene deformasyonu bulunmakta, Yetişkinlığe ulaşamayan balıkların da bulunduğu bu mutantlarda Zcn, yalnızca kan hücresi üretmekte başarısız olmuştur. Ancak asıl meydan okuma süreci şimdı başladığından zebra balığı projesinin başarısına ilişkin yorum yapmak için henüz çok erken. Araştırmacılar bundan sonra mütant bahklarda fiziksel değişikliklere yol açan genleri bulmak zomndalar. Sineklerden zebra balığına O halde embriyonun gelişimini anlamak içın, gelişim genetıkçılerının eskı göz ağrısı meyve sıneğiyle başlayalım. Ne de olsa, 1995 Nobel Ödülü'nü NüssleinVolhard'ın kazanmasında onun da payı bulunuyor. Zira sineklerden flamingolara kadar tüm kanatlılarda belirli beden bölgeleri baş, orta bölüm, kuyruk v.s. için işaret hücreleri yardımıyla genlerin beden içindeki dağılımının anlaşılmasına yardım etmiştir. Ancak NüssleinVolhard ve Driever'e göre sinekler, insana yakın hayvanlara ilişkin bılmek istediklerimizi tümüyle açıklayamamakta. Meyve sineği bedeninın planını bizimle paylaşabilir ama o hâlâ bir omurgasızdır. Dışta bulunan ve kaslar, sinir sistemi, sindirim yolundan oluşmuş bir organ tomarını gizleyen iskeleti bizimkilere çok az benzemektedir. Kalbi tek kapakçıklı ınce bir tüp biçiminde plup, akciğeri ve karaciğeri bulunmaz. Üstelik organlarda benzerlikler olsa da omurgalılarınki daha karmaşıktır ve oluşumları içın daha çok gen gerekir. NüssleinVolhard bir kumar oynayarak meyve sineğini zebra balığıyla değiştirmiştir. Novvadays yani laboratuvarında 7.000 balık tankı bulunmaktadır. 12 litrelik her tankta yaklaşık 2.5 santimetre boyunda yumurta bırakırlar. Araştırmacılar balığa anestezı uygulayarak onu bir sünger yarığına yerleştirdikten sonra sıkarak yumurtaların dışarı çıkmasını sağlarlar. Toplanan yumurtalar spermler tarafından döllenir döllenmez hücre bölünmesi başlar. ölü spermler kullanarak yumurtayı kandırıp hücre bölünmesini başlatmak ve genetik olarak tıpatıp eş balıklar ya da kopyalar üretmek şaşırtıcı derecede kolaydır. Yumurtalar 3. günde çatlar ve beşinci gün hâlâ saydam olan larvalar yüzmeye başlar. Zebra balığının sağladığı kolaylıklardan bir diğeri, çok sayıda yumurta verebilme becerisıdir. Fareler üç ay içinde cinsel açıdan olgunluğa erişmekle beraber he ay ancak sekiz yavru doğruabilmektedır ler. NüssleinVolhard ve laboratuvarını Fre ıburg Üniversıtesi'ne taşıyan Driever'i başkanlığındaki gruplar, balık spermleri ne, DNA'lara gelişgüzel biçimde zarar ve ren bir mütajen yani etilnitrosoüre zerk et mişlerdir. Zarar gören sperm yumurta^ döllemek için kullanılır. Daha sonra araş tırmacılar milyonlarca embriyonun ilk ge lişme evresinin tamamlanmasıyla, be gün içinde oluşan fiziksel anormallikleı araştırırlar. Zarara uğrayan genler, embriyon hüc relerine nereye gideceklerine ya da sinı hücresi, kemik hücresi ya da kan hücref gibi hücrelerden hangisi olacaklarına iliş kin emir veren yapı proteini ya da sayısı işaret molekülünden bırını kodlayabiliı Sonuç olarak balıklar ya paralize olurlat ya olağandışı yüzme eğilimleri gösterirle veya arızalı yüzgeçler, bozuk organlaı kan eksikliği gibi hatalı olarak oluşurlar. Tüm bu inceleme ve çalışmalar sonun da ikibin adet fiziksel değişimi tanımlan mış, adlandırılmış örneğin sloth, ziehhar monika, ikarus, moonshine gibi ve Deve lopment dergisinin aralık sayısında bı mütant balıkların sınıflandırılması yayın lanmıştır. Pennysylvania Tıp Fakültesi'nde çalış malarını sürdüren Mary Mullens'e gön embriyonlar tümüyle saydam ve çok gu zel olup kan beyinde gözlerin çevresindı akmaya başladığında kan hücrelerını tel tek görmek mümkündür. Mullens haliha zırda, zebra balığını, hayvanın arka bölü münden bel kısmına kadar olan dokularıı gelişmesini saptayan bir grup genin ince lenmesinde kullanmaktadır. Başka araş tırmacılar ise insan hastalıklarına ilişkiı çahşmalarda bu bilgilerden yararlanmak tadırlar. Boston Massachusetts Gene Hastanesi'nde kardiyovasküler konuşun da araştırmalarını sürdüren Mark Fish man genlerden hangilerinin kalbin boyut larının, damarların dallanmasının ve atar damarların oluşumunun sorumlusu oldu ğunu bulmaya çalışmakta. Amacı, insan larda görülen kalp hastalıklarının nedenli rini saptamak. Ancak araştırmacılar öncelikle tanımla ugusta'daki Georgia Tıp Koleji'nd geninin, gelişmesinin hangi aşam tanımlamayı kolaylaştırmak için g< balığı üretmiştir. Bunun bazı özel hücre t yeşil bio ışık saçarlar. Lin'in zebra balığı kırmızı kan hücrelerine kilitlenen zebra I proteini için bir denizanası geni taşır. Bu kileyen bir değişim taşıyan bir başkasıy yeşil akmaktan vazgeçtiği anı görmek içir dolaşımının gelişmesini ilk olarak bozdı saptamak mümkün olur. Fareler, meyve ı gelişmesini incelemek içın de benzer tek tekniği, motor sinir hücreleri yeşil ışık saç kullanmıştır. Boston Çocuk Hastanesı ge Genetik olarak üreti A 5546