Gün: 26 Aralık 2015

Yayım tarihi

Rüya Görürken Gözlerimiz Neden Hareket Eder?

Tel Aviv Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yürütülen ve Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışma, uyku sırasındaki hızlı göz hareketleri (REM’ler) ile rüya imgelemi arasındaki ilişkiye dair önemli bir kavrayış sağlıyor. Bu araştırmadan önce, bilim insanları uzun süredir REM’lerin rüyanın görsel içeriğindeki geçişleri yansıtabileceği varsayımında bulunuyorlardı. Ancak bu çalışma, bu bağlantı için doğrudan nöral kanıt sağlayan ilk çalışmadır.

  1. Rüya İmgelemi ile Sinirsel Korelasyon: Çalışma, REM uykusu sırasındaki her bir göz hareketinin, beynin rüyada yeni bir görüntüye geçişine karşılık geldiğini göstermektedir. Bu, beynin bir görsel sahneden diğerine geçtiği bir “sıfırlama” mekanizmasına benzemektedir. REM uykusu sırasında beyin aktivitesindeki ani artış bu fenomenle yakından bağlantılıdır.
  2. Metodoloji: Araştırmacılar ameliyat geçiren 19 epilepsi hastasının beyin aktivitesini kaydetmiştir. Bu hastaların beyinlerine elektrotlar yerleştirilmiş, bu da araştırmacıların on gün boyunca medial temporal lobdaki nöral aktiviteyi gözlemlemelerine olanak sağlamıştır. Bu beyin bölgesi hafıza ve görsel tanıma için çok önemlidir. Göz hareketlerini izlemek ve bunları nöral verilerle senkronize etmek, beynin rüya görüntülerini nasıl işlediğini analiz etmek için eşsiz bir fırsat sağladı.
  3. Medial Temporal Lob ve Rüya İşleme: Medial temporal lob, her REM’den kısa bir süre sonra önemli aktivite göstermiştir. Hem görsel tanıma hem de hafızayla ilgili olan bu bölge, denekler uyanıklık sırasında yeni görüntüler izlediğinde gözlemlenenlere benzer şekilde yüksek aktivite örüntüleri sergilemiştir. Bu bölgedeki nöronlar, REM’lerden sonra artan ateşleme oranları sergilemiştir; bu da beynin uyanıkken görsel uyaranları işlemesine benzer şekilde, rüyada yeni görüntüleri işlemesini yansıtmaktadır.
  4. Beyin Aktivitesinin Senkronizasyonu: Çalışma, REM uykusu sırasında ve uyanıkken gerçek veya hayali görüntüleri izlerken beyin aktivitesinin oldukça benzer olduğunu buldu. Bu, REM uykusunun rüya görürken bile görsel ve hafızayla ilgili bilgileri işlemeye ve entegre etmeye hizmet ettiğini göstermektedir. Hafıza oluşumu için kritik bir bölge olan hipokampus da REM sırasında aktivite parlamaları göstererek REM uykusunu beynin görsel ve hafıza sistemleriyle daha da ilişkilendirmiştir.
  5. Çıkarımlar: Bu araştırma sadece REM uykusu ve bunun rüya görme ile ilişkisi hakkındaki anlayışımızı ilerletmekle kalmıyor, aynı zamanda beynin hem uyanıklık hem de rüya görme durumlarında görsel ve hafıza bilgilerini nasıl entegre ettiğine dair daha derin bir içgörü sağlıyor. Bulguların uyku bozukluklarını ve beynin bilinçsiz durumlarda bilgiyi nasıl işlediğini incelemek için daha geniş etkileri olabilir.

İleri Okuma
  • Andrillon, T., Nir, Y., Cirelli, C., Tononi, G., & Fried, I. (2015). Single-neuron activity and eye movements during human REM sleep and awake vision. Nature Communications, 6, 7884. DOI: 10.1038/ncomms8884.
  • American Friends of Tel Aviv University. (2015, August 12). Rapid eye movements in sleep reset dream ‘snapshots’. ScienceDaily. Retrieved from www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150812131924.htm.
Yayım tarihi

Neden Yaşlanırız?

Bilim insanları, Werner Sendromu adı verilen prematüre yaşlanma hastalığı üzerinde çalışarak normal insan yaşlanmasına sebep olan temel faktörleri de ortaya çıkardı: Gevşek ve düzensiz DNA demetleri. Makale daha bu hafta Science dergisinde yayınlandı.

Werner Sendromlu insanlar hayatlarının erken evresinde katarakt, saç beyazlaması, kemik erimesi (osteoporoz), tip 2 diyabet, kanser gibi yaşlılığa bağlı hastalıklara yakalanmaya başlarlar. Bu hastaların çoğu 40lı ya da 50li yaşlarının başında ölürler.Bu hastalık, WRN genindeki mutasyondan  ve WRN proteinindeki eksiklikten kaynaklanır. Daha önceki çalışmalar DNA’yı kendi yapısında ve sağlam bir şekilde tutan proteinleri ortaya çıkarmış olsa da bu proteinin mutasyona uğramasının DNA yapısını ve hücresel yapıyı nasıl bozulmaya uğrattığı bilinmemekte.

Görsel : Salk Institute , This image shows normal human cells (left) and genetically modified cells developed by the Salk scientists to simulate Werner syndrome (right), which showed signs of aging, including their larger size
Görsel : Salk Institute ,  Solda normal insan hücreleri gösteriliyor. Sağ tarafta ise bilimcier tarafından genetiği değiştirilerek Werner Sendromu yaratılmış hücreler gösteriliyor. Burada, daha büyük boyutlarda bölünmemiş ve yaşlanmış hücreler bulunuyor.

Werner sendromunun hücresel modelini yaratmak üzere Çin Bilimler Aakdemisi üyeleri, insan embriyosunda bulunan kök hücrelerdeki WRN geninin bir kısmını etkisiz hale getirdi. Hücreler olgunlaştığında, Werner Sendromu hastalarında görülen mutasyona benzer bir hücre yapısının oluştuğu gözlendi. Bu da erken yaşlanmanın bir belirtisi olarak kaydedildi. Bu belirtiler, hücrelerin bölünme yeteneğini yitirmesi ve telomerlerinkısalması olarak kendini gösterdi. Önemli olarak, hücre çekirdeklerinde sıkıca paketli halde bulunan DNA olan heterokromatinleri düzensiz bir hale geçmişti. Normalde yaşlandığımızda hücrelerimizde olan tam da bu…

 

WRN  proteininin heterokromatinlerin stabilizasyonunu sağlayan bir koruyucu olduğu bu çalışma ile gösterilmiş oldu. Bu önemli DNA demeti, genlerin aktivitesini ve moleküler bileşenlerini kontrol eden bir nevi açma kapama düğmesi olarak görev almaktaydı. Bir diğer yandan, WRN geninin silinmesi hücrenin heterokromatin yapısını değiştirerek yaşlanmasını hızlandırmaktaydı.

Tüm bu değişimler doğal insan yaşlanmasının itici gücü olabilir ve paket halindeki DNA’nın nasıl bozulduğu anlaşıldığında ise Werner sendromu ve diğer yaşlanmaya bağlı rahatsızlıkları engelleyecek ve tedavi edecek yöntemler geliştirilebilecek. Yapılan bu yeni çalışma, Werner Sendromu ve heterokromatin düzeninin bozulması arasındaki bağıntıyı kurmakta ve böylelikle bir genetik mutasyonun hücresel süreçlerin genel bozulumuna nasıl sebep olduğuna dair moleküler mekanizmayı ortaya koymakta.

Kaynak :

  1. Bilimfili
  2. IFLscience
  3. Weiqi Zhang1,*, Jingyi Li2,*, Keiichiro Suzuki3,*, Jing Qu4,*, Ping Wang1, Junzhi Zhou1, Xiaomeng Liu2, Ruotong Ren1, Xiuling Xu1, Alejandro Ocampo3, Tingting Yuan1, A Werner syndrome stem cell model unveils heterochromatin alterations as a driver of human aging Published Online April 30 2015 Science 5 June 2015: Vol. 348 no. 6239 pp. 1160-1163 DOI: 10.1126/science.aaa1356
Yayım tarihi

İnsanlar, basit mikroorganizmalardan geçmiş 100 den fazla geni barındırıyorlar!

Aslında tam olarak insan değiliz. Bunu hücrelerimizin genetik materyallerine bakarak söyleyebiliyoruz. Sen, ben- ve herkes- bakterilerden, diğer tek hücreli organizmalardan, ve virüslerden insan genomuna yerleşmiş 145 gene kadar taşıyabiliyoruz. Bu veriler yeni bir araştırmanın sonucu olarak açıklandı. Evrim tarihi boyunca, diğer canlılardan gelen genler, hayvan hücrelerinin bir parçası olmuş durumda.

Bu sonuç aslında gösteriyor ki, yaşam ağacı mükemmel dalları olan basmakalıp bir ağaç değil. Makalenin yazarı,Cambridge Üniversitesinden, Alastair Crisp’e göre ‘’ Bu daha çok Amazon ormanlarındaki kökleri birbirine geçmiş ağaçlara benziyor.’’

Bilim insanları, genetik bilginin ebeveynlerden yavruya geçen bir kalıtsallık dışında, bakteriler ve buna benzer basit ökaryotlarda organizmalar arasında da yatay gen transferi olarak adlandırılan süreçle aktarılabildiğini biliyorlardı. Fakat, genlerin bakterilerden daha kompleks yapılar olarak adlandırabileceğimiz canlılara örneğin primatlara aktarılması bilim dünyasında oldukça tartışmalı bir konu. Önermelere göre, hayvan hücreleri de yabancı genetik materyallere adapte olabilirler, bu materyaller küçük DNA parçaları ya da hücrelerin içerisine virüslerle taşınanlar olabilir.

Crisp ve çalışma grubu, meyve sinekleri ve yuvarlak solucanlardan zebra balığına, gorillerden insanlara kadar 40 farklı hayvan türünün genom dizilimini analiz ettiler. Genomlardaki her bir geni hali hazırda var olan gen veritabanıyla karşılaştıran bilim insanları eşleşmeleri bulmaya çalıştılar.

Genome Biology’de yayınlanan çalışmaya göre bakteri, archaea, fungi gibi mikroorganizmalardan ve bitkilerden hayvanlara yüzlerce gen transferi olduğu anlaşıldı. İnsan özelinde değerlendirecek olursak, araştırmanın bulgularına göre daha basit organizmardan insanlara geçtiği anlaşılan ve daha öncelerde yatay gen transferi olarak değerlendirilen 17 genin de içinde olduğu 145 gen bulundu. Makalede bu genlerin nasıl geçtiğiyle ilgili bir bilgi ise bulunmuyor.

Referans:

  1. Bilimfili,
  2. ScienceMag,
  3. Alastair Crisp1†, Chiara Boschetti1†, Malcolm Perry123, Alan Tunnacliffe1* and Gos Micklem23* Expression of multiple horizontally acquired genes is a hallmark of both vertebrate and invertebrate genomes  Genome Biology 2015, 16:50 doi:10.1186/s13059-015-0607-3
WordPress gururla sunar