Etiket: hücre

Kim olduğunuzu belirleyen yalnızca DNA’nız değildir, bulunduğunuz çevre de önemli bir role sahiptir. Yaşam biçimi, örneğin; stres ve beslenme biçimi gibi faktörler genlerinizin ifadesini değiştirebilir. Bu oldukça bilinir bir gerçek iken, bu değişimlerin gelecek nesillere nasıl aktarıldığı bilim insanlarının kafasını karıştırıyordu. Ve nihayet;Cell dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma nelerin olduğuna dair bir kavrayış geliştirdi.

Embriyonun gelişiminde sperm ve yumurta hücrelerindeki bu değişimlerin silinmesine rağmen, bilim insanları DNA’nın bazı uzantılarının modifikasyonların sürmesine ve böylece de kalıtsal hale gelmelerine olanak tanıyarak bu yeniden programlamaya direndiğini ortaya çıkardı. Asıl önemlisi de, araştırmacılar; direnen genlerin bazılarının; içlerinde obezite ve şizofreni gibi hastalıkların da bulunduğu belirli hastalıklarla ilişkili oldukları bulgusuna ulaştılar.

DNA bir organizmayı oluşturmaya yetecek kadar kodlar içerirken, bütün genlerimiz aynı anda ya da aynı yerde aktif olmak durumunda değildir. Tam da bu noktada epigenetik devreye giriyor; DNA’daki bu modifikasyonlar; asıl DNA diziliminde bir değişiklik meydana getirmeden hangi genin aktif ya da inaktif olacağını değiştiriyor. Örneğin, metil grup olarak tanımlanan bir kimyasal grubu eklendiğinde veya çıktığında, DNA’ya onu okumak üzere görevli sistemlerin ulaşmasını engelleyerek genleri inaktive eder.

DNA metilasyonunun bu süreci yaşamımız boyunca devam eder, fakat bu durum çevremizdeki faktörlere bir tepki olarak da meydana gelebilir. Örneğin; açlık gibi stres oluşturan sıkıntılar metilasyon biçimini değiştirebilir, ve hamileliği sürecinde uzun süre açlık periyotları çeken annelerin kız çocuklarında şizofreni riskinde bir artış olduğu bulunmuştu. Fakat bununla da bitmiyor, laboratuvar koşullarında strese maruz bırakılan farelerin iki nesildeprese (keyifsiz) yavrular oluşturduğu görüldü.

Gözlemler kafaları karıştırdı, çünkü epigenetik verilerin sperm ve yumurta hücrelerini büyüten üreme hücrelerinde silindiği düşünülüyordu böylece de yavruya zarar verebilecek herhangi bir anormal metilasyonengellenecekti. Ortadaki bu gizemi çözmek adına, University of Cambridge‘den araştırmacılar; bu süreci, fare embriyolarının gelişiminde incelediler. Özellikle de embriyonun üreme hücrelerinde hayvanın yavru üretmesine sebebiyet veren şeylere odaklandılar.

Araştırmacılar; üreme hücrelerinin yeniden programlanma sürecinin yaklaşık yedi haftalık bir periyotta meydana geldiği bulgusuna ulaştılar. Bu aralık fazı, epigenetik değişimleri kolaylaştıran ya da sürdüren enzimlerin işlevselliğini engelleyen baskılayıcı bir ağın başlangıcını içeriyor. Ancak, araştırmacılar genomun (toplam gen) yaklaşık %5’inin yeniden programlamaya direndiği bulgusuna ulaştılar. Bu da şu anlama geliyor; bu bölgelerde meydana gelen herhangi bir metilasyon çıkarılamıyor ve böylece de gelecek nesilleri engelleme potansiyeliyle varlığını sürdürüyor.

Yakından bir inceleme üzerine, araştırmacılar bu direngen bölgelerin bazılarının, diyabet, obezite ve şizofreniyiiçeren belirli hastalıklarla ilgili olduğunu ortaya çıkardılar. Bu yeniden programlamadan “kurtulma”, çevresel faktörlerin bireyin yalnızca kendi sağlığı üzerinde etkisi olmadığını aynı zamanda gelecek nesilleri üzerinde de etkili olduğunu izah edebilmede yardımcı olabilir.

Araştırma Doi Numarası:  Ferdinand von Meyenn, Wolf Reik Forget the Parents: Epigenetic Reprogramming in Human Germ Cells Cell Volume 161, Issue 6, p1248–1251, 4 June 2015 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.05.039
Kaynak:

1. Bilimfili,
2. Helen Thomson, “First evidence of how parents’ lives could change children’s DNA”, http://www.newscientist.com/article/dn27658-first-evidence-of-how-parents-lives-could-change-childrens-dna.html#.VYm-gvntmkr