İNSANLAR VE SİNEKLER
Yapılan araştırmaya göre; insanlar ve sinekler beyin gelişimi ve işlevi için çok benzer bir mekanizma kullanıyor.
Bu yeni bulgularla bilim insanları, anksiyete ve otizm spektrum bozuklukları gibi zihinsel sağlık bozukluklarına yol açabilen genlerde ve beyin devrelerinde meydana gelebilecek ince değişiklikleri potansiyel olarak daha iyi anlayabilirler.
Fiziksel olarak çok farklı olmasına rağmen araştırmalar sineklerin, farelerin ve insanların beyinlerinin nasıl oluştukları ve nasıl işlev gördükleri ile benzer olduğunu bulmuştur. Veriler, böceklerin ve memelilerin beyin gelişiminin altında yatan genetik mekanizmaların çok benzer olduğunu ancak bunun iki farklı şekilde yorumlanabileceğini göstermiştir. Bazıları verilerin, hem memeliler hem de böcekler için tek bir ata olduğunu kanıtladığını düşünürken ve diğerleri beynin bağımsız olarak birçok kez evrimleştiği teorisini destekleyebileceğini düşünmüştür. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri (PNAS) dergisinde yayınlanan King’s College London, Arizona Üniversitesi, Leuven Üniversitesi ve Leibniz Enstitüsü DSMZ arasındaki bu ortak çalışma davranış kontrolünde önemli beyin bölgelerini oluşumu için oluşumu için gerekli genetik aktiviteyi düzenleyen mekanizmaların, böcekler ve memeliler için aynı olduğuna dair güçlü kanıtlar sağladı.
En çarpıcı şekilde, bu düzenleyici mekanizmalar böceklerde ve memelilerde engellendiğinde veya bozulduğunda, çok benzer davranış sorunları yaşadıklarını göstermiştir. Bu, genlerin aktivitesini kontrol eden aynı yapı taşlarının hem beyin devrelerinin oluşumu hem de gerçekleştirdikleri davranışla ilgili işlevler için gerekli olduğunu gösterir. Araştırmacılara göre bu, bu mekanizmaların ortak bir atada kurulduğuna dair kanıtlar sunmaktadır.
Araştırmanın kıdemli yazarı King’s College London; Psikiyatri, Psikoloji ve Sinirbilim Enstitüsü’nden (IoPPN) Dr. Frank Hirth şunları söyledi: “Bildiğim kadarıyla bu, insan ve sinek beyinleri arasındaki benzerliklerin kaynağının, nasıl biçimlendikleri ve nasıl işlev gördüklerinin kanıtını sunan ilk çalışma. Araştırmamız, koordineli davranış için gerekli olan beyin devrelerinin insanlarda, sineklerde ve farelerde benzer mekanizmalar tarafından yerine getirildiğini göstermektedir. Bu, çok farklı beyinlerinin evriminin yarım milyar yıl önce ortak bir ata beynine kadar izlenebileceğini gösteriyor ”.
Çalışma, beynin sineklerde deutocerebral-tritocerebral sınır (DTB) ve insanlar da dâhil omurgalılarda orta beyin-arka beyin sınırı (MHB) olarak bilinen alanlarına odaklandı. Araştırmacılar, genomik verileri kullanarak sineklerde DTB’de ve insanlarda MHB’de temel hareketten sorumlu beyin devrelerinin oluşumunda önemli bir rol oynayan genleri belirlediler. Daha sonra genomun, bu genlerin ne zaman ve nerede ifade edildiğini kontrol eden kısımlarını, aksi takdirde cis düzenleyici elemanlar olarak bilinen kısımlarını tespit ettiler.
Araştırmacılar; bu cis-düzenleyici elementlerin sineklerde, farelerde ve insanlarda çok benzer olduğunu ve bu beyin alanlarının geliştiği temel genetik mekanizmayı paylaştıklarını belirttiler. Sineklerdeki ilgili genomik bölgeleri manipüle ederek; genleri uygun şekilde daha uzun süreli düzenlemediklerinde, araştırmacılar daha sonra davranışta bir bozulma olduğunu gösterdi. Bu; gen düzenleyici dizilerdeki veya düzenlenmiş genlerin, kendilerinin kaygı ve otizm spektrum bozuklukları da dahil olmak üzere davranışsal problemlerle ilişkili olduğu insanlarla yapılan araştırmaların bulgularına karşılık gelir.
Dr.Hirth, “Araştırmacılar uzun yıllardır davranışların ardındaki mekanik temeli bulmaya çalışıyorlar ve orta beyin devresi oluşumu ve işlevi için gerekli olan bu temel genetik düzenleyici mekanizmaları belirleyerek yapbozun önemli bir bölümünü keşfettiğimizi söyleyebilirim. Bu çok küçük, çok temel yapı taşlarını nasıl biçimlendirildiklerini ve çalıştıklarını anlayabilirsek; işler genetik düzeyde bu bozukluklara neden olmada işler yanlış gittiğinde ne olacağına cevaplar bulmaya yardımcı olacaktır ” açıklamasını yaptı.
Kaynak: www.bizsiziz.com/humans-and-fliesemploy-very-similar-mechanisms-for-braindevelopment-and-function/
Sıradan bir nezle virüsünün yaklaşık 10 katı boyutundaki dev virüsler, hücrelere sızmak ve DNA’larını aktarmak için “yıldız geçidi” olarak bilinen özel bir portalı kullanıyor. Şimdi, elde edilen yeni ve detaylı görüntüler hangi şartların bu yıldız geçidinin açılmasını ve virüslerin enfekte etmesini sağladığını ortaya koyuyor.
Dev ya da değil; virüsler kendi DNA’larını kopyalamak için gereken düzeneğe sahip değiller ve genetik materyalleri “kapsit” adı verilen bir zarfın içinde bulunuyor. Hayatta kalmak için, virüslerin bir konak hücreye girmesi, oradaki düzeneği ele geçirmesi ve yeni virüsler üretmesi gerekiyor. Dev virüslerin bu iş için özel bir portalı bulunuyor: Yıldız geçidi.
Beş bacaklı bir denizyıldızı şeklindeki bu yıldız geçidi virüsün yüzeyinde yer alıyor ve hayat döngüsünün büyük bölümü boyunca kapalı halde kalıyor. Ama bir konak hücrenin içinde olduğunda, yıldız geçidinin her bir bacağı “açılıyor” ve virüsün genetik materyalinin meydana gelen delikten geçmesine olanak tanıyor. Başyazarı Michigan Eyalet Üniversitesi’nden Kristin Parent olan ve Cell’de yayınlanan çalışma; yıldız geçidinin asidik, tuzlu ve yüksek ısı seviyelerine sahip çevresel şartlar altında açıldığını gösteriyor. Parent, yıldız geçidi açıldığında virüs DNA’sıyla birlikte başka proteinlerin de dışarı sızdığını ve bu açılma olayı esnasında kapsitten hangi proteinlerin çıktığını tespit edebildiklerini söylüyor.
Dev virüsler, büyüklüklerinin yanı sıra onları diğer tüm daha küçük virüslerden ayıran birçok benzersiz özelliğe sahip. Örneğin aralarında mimivirüs, Antarktika virüsü, Samba virüs ve Tupanvirüsün de bulunduğu bazı dev virüsleri inceleyen araştırmacılar; bunların yapılarının ve dış kabuklarının çok karmaşık olduğunu söylüyor. Bu virüslerin yüzeylerinde bulunan yıldız geçidiyse, “güzelliği ve simetrisi” ve aynı zamanda da daha küçük virüslerin böyle bir yapıya sahip olmaması nedeniyle bilim insanlarını ilgisini özellikle çekiyor. Ancak şimdiye kadar yıldız geçidinin nasıl açıldığı bilinmiyordu.
Araştırmacılar yaptıkları çalışmada, virüsleri izole ettikten sonra, gerçek bir hücrenin içinde bir enfeksiyonu tetikleyebilecek şartları taklit etmek amacıyla her örneği farklı kimyasal ve çevresel uygulamalara maruz bıraktılar. Ardından, bu virüsleri bir kriyoelektron mikroskobunun altına yerleştirdiler ve ayrıca taramalı bir elektron mikroskobu da kullandılar.
Ekip sonuçta, yıldız geçidinin açılmasını sağlayan üç şart olduğunu buldu: Düşük pH, yüksek tuz konsantrasyonları ve 100 dereceye kadar olan yüksek ısı seviyeleri.
Çalışmada düşük pH ya da yüksek oranda tuzun tek başına yıldız geçidini biraz “araladığı” ama tamamen açmadığı bulundu. Parent, aşırı ısının da eklenmesiyle portalın daha çok açıldığını ama bu kadar yüksek ısıların gerçek bir hücrede bulunmasının muhtemel olmadığını ve yüksek ihtimalle yüksek ısının konak hücredeki belirli bir enzimin varlığı gibi başka bir şeyin etkilerini taklit ettiğini söylüyor. Araştırmacılar bu dev virüslerin birçok şart altında yıldız geçitlerini açmayı reddettiklerini ama doğru şartlar sağlandığı anda bunu yaptıklarını belirtiyor.
Araştırmacılar yıldız geçidinin açılmasını sağladıktan sonra genetik materyallerle birlikte virüsten hangi proteinlerin sızdığını da inceledi ve özellikle Samba virüs ve Tupanvirüse odaklanmaları sonucunda, proteinlerin şeklinin ve bunların çalışma tarzlarının virüslerin çok uzak akrabalarındaki gibi olma eğilimi gösterdiği sonucuna vardı. Araştırmacılar gelecek çalışmalarda bu dev virüs proteinlerinin nasıl fonksiyon gösterdiğini belirlemeyi amaçlıyor.
Orijinal makale: LiveScience