Kalamar söz konusu olduğunda, merak etmekten kendin alamazsın.
Sadece kaygan oldukları için değil, aynı zamanda inanılmaz bir genetik düzenleme yeteneğine sahip oldukları için – bu, çekirdekten ayrıldıktan sonra kendi RNA'larını ayarlamalarına olanak tanır.
Anlamı bu. En azından insanlarda genler, yeniden birleşene ve bir sonraki nesle geçene kadar büyük ölçüde değişmeden kalır.
Bu bizim haberci RNA'mız (mRNA) için de aynıdır. Yararlı moleküller DNA'mızı okur, kısa küçük RNA mesajları oluşturur ve hücrenin geri kalanına hangi proteinlerin inşa edileceğini söylemek için onları çekirdeğin dışına gönderir.
Bu mRNA çekirdekten ayrıldıktan sonra, taşıdığı genetik bilginin değiştirilemeyeceğine inanılıyor – ancak yeni araştırmalar, kalamarın sinirlerinde durumun böyle olmadığını gösterdi.
Deniz Biyoloji Laboratuvarı'ndan (MBL) Woods Hole genetikçisi Joshua Rosenthal, “Kalamarın hücrenin çevresindeki RNA'yı değiştirebileceğini bulduk” diyor.
Rosenthal, “Sinir sistemini büyük ölçüde ayarlayarak çalışır” dedi. “Bu gerçekten yeni bir evrim yolu.”
Ekip, yetişkin bir erkek uzun tüylü kalamardan (Doryteuthis pealeii) nöral doku örnekleri aldı ve protein ekspresyonunun yanı sıra genoma benzeyen ancak mRNA için kalamar transkriptini analiz etti.
Kalamar sinirlerinde (veya nöronlarda), mRNA'nın hücrenin akson adı verilen bölümünde çekirdeğin dışında düzenlendiğini buldular.
Bu mRNA düzenleme, kalamarın yerel noktalarda ürettikleri proteinleri ince ayarlamasına izin verir. Bu keşif sayesinde bunu yapabileceğini bildiğimiz tek canlı kalamar.
Bununla birlikte, mürekkep balıklarının genetik yeteneklerini ilk kez göstermeleri değil. 2015 yılında, MBL'den bir bilim insanı ekibi, kalamarın çekirdeklerindeki mRNA'larını inanılmaz derecede düzenlediğini keşfetti – insanlarda olduğundan çok daha fazla büyüklükte.
Rosenthal, “Tüm RNA düzenlemesinin çekirdekte gerçekleştiğini ve ardından değiştirilmiş RNA mesajlarının hücreye aktarıldığını düşündük” diye açıklıyor.
Ancak ekip, düzenleme her iki durumda da gerçekleşirken, çekirdekten ziyade aksondaki çekirdeğin dışında önemli ölçüde daha fazla gerçekleştiğini gösterdi.
Ahtapotlar, mürekkepbalıkları ve kalamar sinir sisteminde üretilen proteinleri çeşitlendirmek için mRNA düzenlemesini kullanır. Bu canlıların diğer omurgasızlardan daha akıllı olmasının sebeplerinden biri de bu olabilir.
Ekip yeni bir makalede, “Genetik bilginin hücre içinde farklı şekillerde düzenlenebileceği fikri yenidir ve tek bir genetik bilgi projesinin uzamsal karmaşıklığa nasıl yol açabileceğine dair anlayışımızı genişletir” diye yazıyor.
“Böyle bir süreç, farklı hücresel bölgelerin spesifik fizyolojik ihtiyaçlarını karşılamaya yardımcı olmak için proteinin işlevini ince ayarlayabilir.”
Bu, şu anda kalamarın ilginç bir genetik çalışması olsa da, biyologlar nihayetinde bu tür bir sistemin aksonal disfonksiyonu içeren nörolojik bozuklukların tedavisine yardımcı olabileceğine inanıyor.
CRISPR, hücrelerimizin içindeki DNA'nın düzenlenmesi söz konusu olduğunda oyunu tamamen değiştirdi ve RNA önemli ölçüde daha az kalıcıdır ve bu nedenle düzenleme daha az tehlikeli olabilir.
Rosenthal, “RNA düzenleme, DNA düzenlemeden daha güvenlidir” dedi.
Çalışma, Nucleic Acids Research bülteninde yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: Wikipedia Commons
