SOLUCANLAR TEHLİKE ANINDA RNA DEĞİŞTİRİYOR

Bilgi paylaşımı, türlerin hayatta kalması için çok önemlidir, ancak solucanlar gibi basit yaşam formları sözleri nasıl yayar? Princeton’dan yapılan yeni bir araştırma, minik yuvarlak solucanların “anıları” komşularına aktarabildiğini ve onları nesiller bo

C. elegans, hem laboratuvar deneylerinde hem de toprak ortamlarında ortak olan bir yuvarlak solucan türüdür. Bakteri yerler ama karşılaştığı her böcek onlar için yemek değildir. P. aeruginosa adlı bir bakteri onları çok hasta edebilir ve eğer onları öldürmezse solucanlar saniyeler içinde geri dönmemeyi öğrenirler. Ancak her solucan bu dersi zor yoldan öğrenmek zorundaysa, bu çok verimli bir sistem değildir.

Birkaç yıl önce Princeton ekibi, C. elegans’ın bir kısayolu olduğunu keşfetti. Daha önce P. aeruginosa yemiş olan solucanlar, genetik olarak dört nesil boyunca yavrularına bir kaçınma davranışını aktaracaktır.

Daha yakından incelendiğinde, bakterileri yemiş olan solucanların, germline üreme hücrelerinde bir sinyali tetikleyen P11 adlı küçük bir RNA’yı emdiğini buldular. Bu yetişkinden doğan gelecekteki bebek solucanlar, davranışlarını yönlendiren belirli bir nörona iletilen aynı sinyale sahip olacaktır.

Çocuklarınıza öğretmek bir şeydir, ancak solucanların diğer yetişkinleri tehlikelere karşı uyarmanın bir yolu var mı? Yeni çalışmada araştırmacılar,

C. elegans’ın aynı genetik “anıları” çevrelerindeki diğer kişilere aktarabildiğini ve kaçınma davranışını topluluk içinde yayabildiğini keşfetti.

Çalışmanın baş yazarı Coleen Murphy,”Bir solucanın bu patojenik bakteriden kaçınmayı öğrenebileceğini bulduk ve o solucanı öğütürsek, hatta sadece solucanların içinde yüzdüğü ortamı kullanırsak ve o ortamı veya ezilmiş solucan lizatını saf solucanlara verirsek, o solucanlar da şimdi patojenden kaçınmayı ‘öğrenir’ diyor. Şaşırtıcı bir şekilde, bakterilerden kaçınmaları öğretilen solucanlar da dersleri dört nesil boyunca yavrularına aktardı ve aynı mekanizmanın iş başında olduğunu düşündürdü.

Araştırmacılar, sinyalin tam olarak neyden oluştuğunu araştırdılar ve bir aşamada çevrelerinden absorbe ettikleri retrotranspozon adı verilen virüs benzeri bir genetik element gibi göründüğünü buldular.

Murphy, “Keşfettiğimiz şey, Cer1 adlı viral benzeri parçacıklar oluşturan bir retrotranspozonun yalnızca dokular arasında (solucanın tohum hattından nöronlarına kadar) değil, aynı zamanda bireyler arasında da bir bellek taşıdığıdır” diyor. “Cer1’in patojenik olmayan koşullar altında solucan için zararlı olabilse de, Cer1’in patojenlerle savaşlarında solucanlara bir avantaj sağlayabileceğini düşünüyoruz.” dedi.

Şüpheyi doğrulamak için araştırmacılar, genomda Cer1’i devre dışı bırakarak deney yaptılar. Tabii ki, bu solucanlar P11 aracılığıyla

P. aeruginosa’dan kaçınmayı öğrenmediler ve kaçınma davranışını yavrularına aktarmadılar veya yakındaki solucanlarla paylaşmadılar. Görünüşe göre alıcı solucanların da davranışı öğrenmek için genomlarında Cer1 olması gerekiyor.

Bu çalışma, hayvanların bu genetik anıları birbirlerinden nasıl öğrenebileceklerini gösteren, giderek büyüyen bir çalışma bütünü üzerine inşa edilmiştir. Birkaç yıl önce, bilim insanları iki salyangoz arasına yine RNA şeklinde bir anı enjekte ettiler. Verici, bir uyarana belirli bir şekilde yanıt vermek üzere eğitilmişti ve alıcı, hiçbir zaman doğrudan uyarana maruz kalmamasına rağmen benzer şekilde tepki verdi.

Yeni araştırma Cell dergisinde yayınlandı.