Brain Dynamics Lab @MEF

  • Nursena Ataseven

İnsan Beyninin Evrimleşme Sürecinde Oluşan Genetik Değişimler

UCLA araştırmacıları, insan nevrojenezinde (bkz; neurogenesis) gen regülasyonunun ilk haritasını geliştirdiler; bu süreç, sinir kök hücrelerin beyin hücrelerine dönüştüğü ve serebral kortekste (bkz; cerebral cortex) boyutun genişlediği süreç. Bilim insanları beyinlerin büyümesini yönlendiren ve bazı vakalarda hayatın ilerleyen dönemlerinde ortaya çıkacak çeşitli beyin bozukluklarına ev sahipliği yapan faktörleri tespit ettiler.

İnsan beyni, farelerin ve maymunların beyinlerinden serebral kortekslerinin daha büyük olması nedeniyle farklı. Organın en gelişmiş bölümü olan serebral korteks, düşünme, algılama ve sofistike iletişimlerden sorumlu.

Beyin gelişimi, belirli beyin bölgelerinde veya hücrelerde genlerin ifadesi ile belirli zaman dilimlerinde gerçekleştirilmekte. Gen ifadesi, DNA'mızdaki talimatların bir protein gibi fonksiyonel bir ürüne dönüştürülme süreci, kritik anlarda açma-kapama anahtarları olarak işlev gören DNA bölümleri tarafından birçok seviyede düzenleniyor. Ancak şimdiye kadar, bu anahtarların nörogenez sırasında bir kromozom üzerindeki etkinliğini ve yerini belirten hiçbir harita mevcut değildi.

UCLA araştırmacıları, ATAC-seq adlı bir moleküler biyoloji tekniği kullanarak genomun nörogenez sırasında aktif olan bölgelerini haritalandırdı. Bu verileri beyin bölgelerindeki gen ifadesi verileriyle birleştirdiler. Araştırmacılar aynı zamanda kromozomların katlanma modelleri hakkında daha önce yayınlanmış verileri kullandılar. Kromozomal katlanma kalıpları, genetik bilginin nasıl kodlandığını etkiliyor. Birleştirilmiş veriler, nörogenezdeki anahtar genler için düzenleyici unsurları belirlemelerine yardımcı oldu. EOMES / Tbr2 adlı bir genin, kapatıldığında ciddi beyin malformasyonları ile ilişkili olduğu ortaya çıktı.

Araştırmacılar, düzenleyici anahtarların bir alt kümesini düzenlemek ve daha sonra gen ifadesi ve nörogenez üzerindeki etkilerini değerlendirmek için, hücrelerdeki DNA parçalarının çıkarılabildiği bir teknik olan CRISPR teknolojisini kullanarak hedeflenen genlerin rollerini doğruladılar.

Şizofreni, depresyon, DEHB (Dikkat Eksikliği Hiperaktivite Bozukluğu) ve nevrotizm gibi yaşamın ilerleyen dönemlerinde gelişen bazı psikiyatrik bozuklukların kökenlerini fetüsteki beyin gelişiminin en erken evrelerinde bulundu. Araştırmacılar, bir insanın gelecekteki düşünsel yetenekleri bile nörojenez sırasında harekete geçtiğini belirtti.

Ayrıca insan serebral korteksinin insan dışı primatlardan daha büyük olmasını sağlayan önemli bir mekanizma keşfedildi. Hücre çoğalması ve bölünmesi de dahil olmak üzere önemli biyolojik süreçleri düzenleyen ve hücrelere spesifik görevler atayan bir fibroblast büyüme faktörü reseptörünün ekspresyonunu değiştiren bir genom dizisi belirlediler. Genom dizisi, fare ve insan olmayan primatlara kıyasla, insanlarda daha aktif ve bu da insan beyninin neden daha büyük olduğunu açıklamaya yardımcı oluyor.



Açma / kapama anahtarlarının bulunduğu kromatin telleri, beyinler arasında birbirine bağlanır. (Fotoğraf Luis de la Torre-Ubieta/UCLA Health’e aittir.)


Yazının orijinal versiyonuna bu linkten ulaşabilirsiniz:

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180111115351.htm

Çeviri: Nursena Ataseven

10 görüntüleme0 yorum

Son Paylaşımlar

Hepsini Gör