SON DAKİKA

Haberler

Kaliforniya Üniversitesi Beynin Nasıl Geliştiğini

Bu haber 05 Ocak 2021 - 22:59 'de eklendi ve 38 kez görüntülendi.
Kaliforniya Üniversitesi Beynin Nasıl Geliştiğini

Kaliforniya Üniversitesi San Diego Tıp Fakültesi’nde pediatri, hücresel ve moleküler tıp profesörü olan Alysson R. Muotri, beynin nasıl geliştiğini ve nörolojik bozukluklarda neyin hatalı gittiğini uzun vakittir incelemekteydi. Neredeyse uzun süredir, insan beyninin evrimini de merak ediyordu. Bizi önceki Neandertallerden ve Denisovalılardan bu kadar değişik kılan şey neydi?

Evrim çalışmaları, bir türün vakit içersinde nasıl değiştiğini keşfetmek iki araca dayanır. Kalıtsal ve Fosil analizi… Muotri, beyinlerin fosilleşmemesi nedeniyle gelişim ve fonksiyon ile ilgili çok bir şey meydana koyamayacağını söyledi. Böylece fiziksel bir kayıt bulunmadı.

Muotri Kök Hücreleri Denemeye Karar Verdi!

Bu yüzden Muotri, evrimsel rekonstrüksiyonlarda sık sık uygulanmayan bir vasıta olan kök hücreleri denemeye karar verdi. Kök hücreleri, beyin organoidleri bir laboratuvar tabağında “mini beyinler” meydana getirmek amacıyla kullandılar. Muotri ve meslektaşları; insanları şempanze ve bonobolar gibi başka primatlarla karşılaştırmak amacıyla kök hücrelerin kullanılmasına liderlik etti. Fakat şimdiye kadar soyu tükenen türlerle bir kıyaslama yapamayız.

Muotri’nin ekibi, Neandertaller ve Denisovalılar arasındaki değişiklikları katalogladı. Araştırmacılar, bir gende buldukları değişiklığı taklit ettiler. Ve beynin organoidlerini ilerletmek amacıyla kök hücreler kullandılar.

Araştırmanın kıdemli yazarı Muotri: “İnsan DNA’sındaki tek bir baz çifti değişiklığınin beynin bağlantı şeklini değiştirebileceğini görmek büyüleyici” diye belirtti. “Değişimin evrimsel tarihimizde tam olarak nasıl ve ne vakit meydana yaklaştığını bilmiyoruz. Fakat bu öyle mühim ki sosyal davranış, dil, uyum, yaratıcılık ve teknoloji kullanımındaki birtakım çağdaş yeteneklerimizi bildirime yardımcı olur.”

Ekip başlangıçta çağdaş insanlar ve soyu tükenen akrabalarımız arasında değişiklik gösteren 61 gen buldu. Bu değişen genlerden biri (NOVA1) Muotri’nin ilgisini çekti. Çünkü bu gen erken beyin gelişimi esnasında başka çoğu geni etkileyen bir ana gen düzenleyicisidir. Araştırmacılar, NOVA1’deki Neandertal aynısı mutasyonla çağdaş insan kök hücrelerini tasarlamak amacıyla CRISPR gen düzenlemesini kullandı. Daha sonra kök hücreleri beyin hücrelerini ve nihayetinde Neandertalleşen beyin organoidlerini oluşturmaya ikna etti.

Beyin organoidleri, kök hücrelerin yarattığı ufak beyin hücre kümeleridir. Fakat tam olarak beyin değildir (birincisi, kan damarları gibi başka organ sistemleriyle bağlantıları yoktur). Yine de organoidler, kalıtsal, hastalık gelişimi, iltihaplanmalara ve terapötik ilaçlara reaksiyonları incelemek amacıyla faydalı modellerdir. Muotri’nin ekibi, insan beyni doğrultusundan üretilenlere benzer organize elektriksel salınım dalgaları elde etmek amacıyla beyin organoid oluşturma sürecini bile optimize etti.

Neandertalize edilen beyin organoidleri, çıplak gözle bile çağdaş insan beyin organoidlerinden çok değişik görünüyordu. Belirgin şekilde değişik bir şekle sahiplerdi. Ekip daha derinlere baktığında, çağdaş ve Neandertalleştirilmiş beyin organoidlerinin, sinapslarının nasıl oluştuğu yönünden da değişiklik gösterdiğini buldu. Sinapslarda yer alan proteinler bile değişikydı. Ve elektriksel dürtüler daha erken aşamalarda daha yüksek etkinlik gösterdi, fakat Neandertalize beyin organoidlerindeki ağlarda senkronize olmadı.

Muotri’ye göre; Neandertalize edilen beyin organoidlerindeki sinir ağı değişiklikleri, insan olmayan yeni doğan primatların yeni yeteneklere daha süratli bir şekilde kazandırdı.

Neandertaller gibi yakın akrabalarımızın zihnini manaya çabalarını tamamlayacak!
Muotri,

“Bu çalışma, çağdaş insanlarla soyu tükenen akrabalarımız arasında değişiklik gösteren tek bir yine yoğunlaştı. Daha sonra başka 60 yine ve daha çoksının bir kombinasyonu değiştiğinde ne olduğuna bir göz atmak istiyoruz.” dedi.

“Kök hücre biyolojisi, sinirbilim ve paleogenomiğin bu yeni kombinasyonunu dört gözle bekliyoruz. Modern insanların ilişkilendirilmesi yaklaşımını, atalara ait kalıtsal varyantlar taşıyan beyin organoidlerini kullanarak Neandertaller ve Denisovanlar gibi nesli tükenen başka homininlere program yeteneği tamamiyle yeni bir çalışma alanıdır. ”

Muotri, Katerina Semendeferi ile yeni ArchC’yi* ortak yönetmek amacıyla eş güdümlü çalıştı.

Semendeferi: “Bu muazzam kök hücre çalışmasını, soyu tükenen akrabalarımızın beyin fonksiyonu ile ilgili aşağı yönlü hipotezler meydana getirmek amacıyla detaylı türlerden ve nörolojik koşullardan anatomik karşılaştırmalarla birleştirip birleşik edeceğiz. Bu nöro-archealizasyon yaklaşımı, atalarımızın ve Neandertaller gibi yakın akrabalarımızın zihnini manaya çabalarını tamamlayacak.”

HABER HAKKINDA GÖRÜŞ BELİRT
YASAL UYARI! Suç teşkil edecek, yasadışı, tehditkar, rahatsız edici, hakaret ve küfür içeren, aşağılayıcı, küçük düşürücü, kaba, pornografik, ahlaka aykırı, kişilik haklarına zarar verici ya da benzeri niteliklerde içeriklerden doğan her türlü mali, hukuki, cezai, idari sorumluluk içeriği gönderen kişiye aittir.
POPÜLER FOTO GALERİLER
SON DAKİKA HABERLERİ
İLGİLİ HABERLER
SON DAKİKA