PaleontolojiBiyoloji 04 Mart 2018 1,6 Milyar Yıllık Fosilleşmiş Oksijen Baloncukları Yazımızın ana görseline baktığımızda 1.6 milyar yaşında fosilleşmiş oksijen baloncuklarını görüyoruz. İlk bakışta bunun çok da büyük anlamlar içermediğini ve büyük bir adım olma... Yazımızın ana görseline baktığımızda 1.6 milyar yaşında fosilleşmiş oksijen baloncuklarını görüyoruz. İlk bakışta bunun çok da büyük anlamlar içermediğini ve büyük bir adım olmadığını düşünebiliriz. Ancak bu baloncukların küçük mikrobik canlılar tarafından üretildiğini ve bu bölgenin genç Dünya'da sığ bir deniz alanı olduğunu bildiğimizde fikrimiz değişecektir. Baloncuk fosilleri, erken Dünya'da yaşam üzerine çalışan bilimciler tarafından çekildi ve analiz edildi. Araştırmanın bulguları da Geobiology'de yayımlandı. Mikroplar yalnızca Dünya üzerindeki ilk yaşam formları olarak değil, aynı zamanda gezegenimizin "tolare edilebilir ve yaşamın çeşitliliğine izin verir" ve "tüm bitki ve hayvan aktivitelerinin yolunu açarak bugünkü haline gelmesine olanak sağlar" yapısını almasını sağlayan canlı grupları olmaları dolayısıyla özel bir ilgi alanı olarak rağbet görüyor. Bu erken mikrobik canlılar, erken Dünya'daki sığ sularda ortaya çıkmış olan siyanobakterilerdi. Fotosentez yaparak oksijen üreten siyanobakteriler, bazen bu oksijenlerin baloncuklar halinde bir nevi yapışkan mikrobiyal matlar içerisinde hapsolması dolayısıyla izlerini bugüne kadar bırakmış oldu. Aşağıdaki görselde de görülebilecek olan fosilize kalıntı oldukça iyi korunmuş ve 1.6 milyar yıl sonra bugün bile gözlenebilir biçimde yaşamın bir çeşit imzasını taşıyan belge niteliği görüyor. Dr. Therese Sallstedt ve University of Southern Denmark, Swedish Museum of Natural History ve Stockholm University'den diğer araştırmacılar ile birlikte bu fosilize kalıntı üzerinde araştırmalarını yürüttü ve bahsi geçen mikrobiyal yatakta küresel oyuntular biçiminde izleri analiz etti. There Sallstedt, gözlemlerin üzerine bu kalıntıyı 1.6 milyar yaşında siyanobakteriyal biyomatlardaki oksijen baloncukları olduğunu ve oksijen üretmeyi başaran siyanobakterilerin Dünya'daki ilk yaşam formları olduğunu ortaya koyduğunu belirtti. Siyanobakteriler, Dünya yüzeyini geri döndürülemeyecek şekilde değiştirdi; çünkü bu oluşumlar atmosferin oksijenize olmasından sorumlu canlı grubuydu. Eşzamanlı olarak, siyanobakteriler stromatolitler olarak andığımız çökelti yapılarının da oluşmasından sorumludur ki bu yapılar halen Dünya üzerinde varlığını sürdürüyor. Araştırmacılar siyanobakterilerin fosforitlerin sığ sularda oluşması üzerinde daha önce sanıladan çok daha etkili olduklarını öne sürüyor. Görünüşe göre bunu öne sürmekte de haksız değiller. Bu yeni keşif de böylelikle bugünün bilimcilerine, tarih öncesi ekosistemlere bakışlarında özel ve etkili bir pencere açıyor. Baloncuk fosilleri, erken Dünya'da yaşam üzerine çalışan bilimciler tarafından çekildi ve analiz edildi. Araştırmanın bulguları da Geobiology'de yayımlandı. Mikroplar yalnızca Dünya üzerindeki ilk yaşam formları olarak değil, aynı zamanda gezegenimizin "tolare edilebilir ve yaşamın çeşitliliğine izin verir" ve "tüm bitki ve hayvan aktivitelerinin yolunu açarak bugünkü haline gelmesine olanak sağlar" yapısını almasını sağlayan canlı grupları olmaları dolayısıyla özel bir ilgi alanı olarak rağbet görüyor. Bu erken mikrobik canlılar, erken Dünya'daki sığ sularda ortaya çıkmış olan siyanobakterilerdi. Fotosentez yaparak oksijen üreten siyanobakteriler, bazen bu oksijenlerin baloncuklar halinde bir nevi yapışkan mikrobiyal matlar içerisinde hapsolması dolayısıyla izlerini bugüne kadar bırakmış oldu. Aşağıdaki görselde de görülebilecek olan fosilize kalıntı oldukça iyi korunmuş ve 1.6 milyar yıl sonra bugün bile gözlenebilir biçimde yaşamın bir çeşit imzasını taşıyan belge niteliği görüyor. Dr. Therese Sallstedt ve University of Southern Denmark, Swedish Museum of Natural History ve Stockholm University'den diğer araştırmacılar ile birlikte bu fosilize kalıntı üzerinde araştırmalarını yürüttü ve bahsi geçen mikrobiyal yatakta küresel oyuntular biçiminde izleri analiz etti. There Sallstedt, gözlemlerin üzerine bu kalıntıyı 1.6 milyar yaşında siyanobakteriyal biyomatlardaki oksijen baloncukları olduğunu ve oksijen üretmeyi başaran siyanobakterilerin Dünya'daki ilk yaşam formları olduğunu ortaya koyduğunu belirtti. Siyanobakteriler, Dünya yüzeyini geri döndürülemeyecek şekilde değiştirdi; çünkü bu oluşumlar atmosferin oksijenize olmasından sorumlu canlı grubuydu. Eşzamanlı olarak, siyanobakteriler stromatolitler olarak andığımız çökelti yapılarının da oluşmasından sorumludur ki bu yapılar halen Dünya üzerinde varlığını sürdürüyor. Araştırmacılar siyanobakterilerin fosforitlerin sığ sularda oluşması üzerinde daha önce sanıladan çok daha etkili olduklarını öne sürüyor. Görünüşe göre bunu öne sürmekte de haksız değiller. Bu yeni keşif de böylelikle bugünün bilimcilerine, tarih öncesi ekosistemlere bakışlarında özel ve etkili bir pencere açıyor.


26 Nisan 1986 gece yarısından kısa bir süre sonra, Çernobil ismi tüm Dünya'da nükleer felaketle aynı anlamı çağrıştırmaya başladı. Ukrayna'nın kuzeyinde bir nükleer enerji santrali, güvenlik testinin ardından patladı ve çevreye radyoaktif bir "gölge" yayıldı. Felaketin hem figüratif hem de gerçek döküntüsü, nükleer enerjinin risklerine ilişkin, korkuyla karışık hislerin bugün hala güncelliğini korumasına neden oluyor. Fakat yine de, bu felaketin doğa açısından bir kazanç nitelemesine neden olup olmadığına karar vermek zor. Çünkü 2600 kilometre karelik, girişe kapalı bir alan, özellikle bu hedeflenmese de bir tür doğa rezervine dönüştü. 2015 yılında Current Biology'de yayımlanan bir araştırma verilerine göre, yapılan popülasyon incelemeleri, bazı popülasyonların insanların bulunmadığı bu bölgede patladığını göstermektedir. Öte yandan bölge ekosistemleri üzerine yapılan çalışmalar, radyasyon iyonlaştırmanın adapte olamadığından kaynaklı da yaşamın büyük oranda zorda olduğunu ortaya koyuyor. Fakat istisnalar da bulunuyor, Çernobil ve Fukuşima gibi bölgelerde, serpintinin organizmalar üzerindeki uzun vade etkileri üzerine tartışmalar sürüyor. Şimdiye kadar bildiklerimiz bunlar. Kara Mantar ve Ölü Ayrıştırıcılar Çoğu mikrop, diğer pek çok organizma için ölüm anlamına gelen felaketlerde hızlıca avantaj elde eder. Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans ve Wangiella dermatitidis gibi melanin bakımından zengin mantarlar, iyonlaştırıcı radyasyonun pigmentleri üzerindeki etkileri sayesinde Çernobil'in içerisindeki özel bölgenin kralı haline gelmişlerdir. Araştırmalar, bu mantarların, nükleer santralin radyoaktvitesini yalnızca tolere etmekle kalmadıklarını, burasının tadını da çıkardıklarını gösteriyor. Ancak yine de, çevre ekosistemlerdeki diğer ayrıştırıcılar için iyi bir haber değil. Bazı çok küçük türler avantaj elde ederken, diğerleri bu durumdan büyük oranda zarar gördü. 2014 yılında Oecologia'da yayımlanan bir araştırmada, Çernobil etrafındaki 20 ormanlık alanda kuru yaprakların ayrıştırılması oranında önemli bir düşüş olduğu bulgusuna ulaşıldı ve bu da girişe yasak bölge içerisindeki en küçük geri dönüşümcüler için büyük değişikliklere işaret ediyor. "Kızıl Çamlar" ve Soya Fasulyeleri Nükleer felaketler, genellikle kuru otlar, soyulmuş ağaçlar ve tozla dolu çorak araziler olarak düşünülür. Fakat tersine, Çernobil çevresinden elde edilen görüntüler, büyümüş yeşillikleri gözler önüne seriyor. Peki neler oluyor? Çernobil sonrasında bütün bitkiler elbette ki ayakta kalamadı. Yaklaşık 10 kilometre karelik bir alanda, radyasyon hasarı sonucu yaprakları kahverengiye dönmesinin ardından Kızıl Orman adı verilen bir çamlık bulunuyor. Bu ağaçların büyük çoğunluğu koparılmış ve kalanlar da girişe yasak bölgenin en çok etkilenmiş parçalarıdır. Herhangi bir yangın tehlikesinde bu kuru ağaçlardan büyük oranda radyasyon yayılacağı tahmin edilmektedir. Fakat, diğer bölgelerdeki bitkiler, artan radyasyon baskısıyla başa çıkabilecek akıllıca yollar geliştirmiştir. Çernobil'in sınırlandırılmış alanı içerisinde büyüyen soya fasulyeleri üzerine yapılan bir araştırma, bu bitkiler, 100 kilometre uzakta büyüyen bitkilerle karşılaştırdı. Araştırmacılar, yayılan bitkilerin tam olarak gelişmediğini ancak yine de, ağır metalleri bağladığı ve insanlarda kromozomal anormallikleri azalttığı bilinen proteinleri emerek hayatta kalmayı başardıkları bulgusuna ulaştı. Kuş Beyinleri ve Turuncu Tüyler Felaketle birlikte, kuş populasyonu en zor zamanlarından birisini yaşadı. Neredeyse 50 türü içeren 550 örneğin incelendiği bir araştırmada, beyin hacminde önemli bir düşüş görülen kuşların nörolojik gelişimlerinin radyasyondan etkilendiği sonucuna ulaşıldı. Patlama sonrasında pek çok kuş populasyonunun azaldığı görülürken, bütün kuşların aynı şekilde etkilenmediği de gözlemlendi. Örneğin, ölen dişi kuş sayısı erkek nüfusuna oranla çok daha fazlaydı. Öte yandan, parlak tüylere sahip olmak bazı türler için bariz bir dezavantaj oldu. Biyokimya tarafından, aynı zamanda vücudun antioksidan desteğini azaltan fazla miktarda feomelanin üretildi. Eğer radyasyondan kaynaklanan hasarla başa çıkmak istiyorsanız, bu kimyasal ailesinden çok miktarda kullanmak işe yarardır. Araştırmacılar, karotenoid renklere ve büyük vücut kütlesine sahip kuşlarda, populasyon azalmalarının daha fazla olduğu bulgusuna ulaştı. Bu da koyu renklerin Çernobil kuşlarının "yeni modası" olduğuna işaret ediyor. Geri Dönen Fareler Çernobil'in insansız bölgesindeki en şaşırtıcı keşif, muhtemelen, çok sayıdaki memelinin ormanlara geri dönüşü olmuştur. Fare ve tarla fareleri gibi daha küçük canlılar üzerinde 1990ların ortalarında yürütülen çalışmalarda, bölgenin sınırları boyunca populasyon büyüklüklerinde önemli farklılıklar olmadığı sonucuna ulaşıldı. Öte yandan, son yıllarda, geyik ve yaban domuzu gibi daha büyük hayvanların da bölgeye geri döndükleri gözlemlendi. En çok kazananın ise, insanların bulunmayışının bir fırsata dönüştüğü kurtlar olarak görülüyor. Bazı tahminlere göre, insan girişinin yasak olduğu bölgedeki kurt sayısı bölge dışındaki kurt sayısından 7 kat daha fazla. Elbette ki, sayı çokluğu; daha iyi bir sağlık anlamına gelmese de; hayvanların, insan saldırılarına kıyasla radyasyonu yeğledikleri düşünülebilir. Çernobil Matruşkaları İnsanların, yasaklı bölge sınırları içerisinde yaşamalarına izin verilmiyor. Yaklaşık 350.000 insan tahliye edildi ve arazinin temizliği doğrudan doğanın kendisine bırakıldı.


500 milyon yıllık fosilleşmiş beyin, ilk kez kafa ve beynin nasıl evrimleştiği ve de önemli evrimsel değişimlerin yaşandığı noktaları çözümleyebilecek bir keşif olarak Current Biology'de yayımlandı. Kambriyen döneme ait euarthropod fosilleri, bugüne kadar başarılı bir şekilde ulaşmış bu hayvanların kökenlerini anlamayı son derece kolaylaştıracak. Fosiller gösteriyor ki, erken dönem ataları yumuşak vücutlu lobopodiyanlardan, eklemlerle bağlı vücut yapılarına doğru evrimsel geçiş yaşadılar. Paleonöroloji ve gelişim biyolojisindeki son dönemde gerçekleşen ilerlemeler ile bu evrimsel dönüşümün, erken dönem euarthropodların baş bölgesindeki değişimler tarafından yürütüldüğünü ortaya koyuyor. Bu bilginin dayanak noktası ise beyindeki sefalik uzantılar.. Fosillere ait dış iskelet yapıları verilerinde ciddi eksiklikler olduğu için, segment ayrımlar ve özellikleri incelemek çok zor bir hal alıyor. Yayımlanan raporda, kafaya saplı halde bulunan gözün nörolojik kalıntıları ve "anterior sklerit" incelemeleri, sinir iletim yolları, bunların kökeni ve ön beyin kabuğu kökenleri ile ilgili kanıtları ortaya çıkardı. Protoserebral ganglia'nın konumu, Kambriyen euarthropodlarda çok sıradışı bir biçimde yok olmuş türlerde homolojilerini barındıracak şekilde korunagelmiştir. Bu korunma durumu radyodontanlardaki dorsal sefalik bölgelerin ve anterior segmental organizasyonları Paleozoik lobopodyanlarınkine benzer büyük nektonik avcıların karşılaştırılmasını kolaylaştırıyor. Bu gözlemler, erken dönem kabuklu euarthropodların kafa bölgelerindeki segmental yapının yeniden oluşturulabilmesini de sağlayabilecek düzeyde.. Aynı gözlemler, çok farklı vücut organizasyonları arasındaki dışiskelet özelliklerin evrimsel devamlılıkta benzerliklerini ve homolojilerini de gün yüzüne çıkarıyor. Kaynak : Current Biology, Homology of Head Sclerites in Burgess Shale Euarthropods, www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(15)00485-6 Kambriyen döneme ait euarthropod fosilleri, bugüne kadar başarılı bir şekilde ulaşmış bu hayvanların kökenlerini anlamayı son derece kolaylaştıracak. Fosiller gösteriyor ki, erken dönem ataları yumuşak vücutlu lobopodiyanlardan, eklemlerle bağlı vücut yapılarına doğru evrimsel geçiş yaşadılar. Paleonöroloji ve gelişim biyolojisindeki son dönemde gerçekleşen ilerlemeler ile bu evrimsel dönüşümün, erken dönem euarthropodların baş bölgesindeki değişimler tarafından yürütüldüğünü ortaya koyuyor. Bu bilginin dayanak noktası ise beyindeki sefalik uzantılar.. Fosillere ait dış iskelet yapıları verilerinde ciddi eksiklikler olduğu için, segment ayrımlar ve özellikleri incelemek çok zor bir hal alıyor. Yayımlanan raporda, kafaya saplı halde bulunan gözün nörolojik kalıntıları ve "anterior sklerit" incelemeleri, sinir iletim yolları, bunların kökeni ve ön beyin kabuğu kökenleri ile ilgili kanıtları ortaya çıkardı. Protoserebral ganglia'nın konumu, Kambriyen euarthropodlarda çok sıradışı bir biçimde yok olmuş türlerde homolojilerini barındıracak şekilde korunagelmiştir. Bu korunma durumu radyodontanlardaki dorsal sefalik bölgelerin ve anterior segmental organizasyonları Paleozoik lobopodyanlarınkine benzer büyük nektonik avcıların karşılaştırılmasını kolaylaştırıyor. Bu gözlemler, erken dönem kabuklu euarthropodların kafa bölgelerindeki segmental yapının yeniden oluşturulabilmesini de sağlayabilecek düzeyde.. Aynı gözlemler, çok farklı vücut organizasyonları arasındaki dışiskelet özelliklerin evrimsel devamlılıkta benzerliklerini ve homolojilerini de gün yüzüne çıkarıyor. Önemli hayvan grupları, Kambriyen'in başında oldukça ani ve neredeyse eşzamanlı olarak açığa çıktılar. Bu durum bazen, hayvan yaşamındaki bu olağanüstü çeşitlenmeden dolayı Kambriyen Patlaması olarak da adlandırılır. Britanya Kolombiyası'nın 500 milyon yıldan biraz eski olan Burgess Şisti faunası, paleontolog J. Gould tarafından tanıtıldı. Bu fauna, kurtçuklar, yumuşakçalar, çeşitli eklembacaklılar ve omurgalıların atası olabilecek bir kordalı içermektedir. Günümüz formları ile ilişkili olan bunların dışında, bazıları muhtemelen yok olmuş dallara ait sınıflandırılamayan formlar içermektedir. Burgess Şisti faunası, heterotrof beslenme ve besin zinciri birbirine bağlı ilk kommünitelerin ortaya çıkması konusunda da aydınlatır. Bu ilk avcıların da devridir. Tüm bu organizmalar karşılaştırıldığında, anatomik örgütlenme planlarının bugün gözlenenden çok daha çeşitli olduğu ortaya çıkar. Bu olguyu açıklamak için çeşitli görüşler öne sürülmüştür. Bu dönemki çok-hücreli hayvanların genomları, bugünkünden daha az karmaşık olduğundan, çoklu genom kombinasyonları olasıydı.


Enerji oluşturacak yakıtı bulma ihtiyacı, tüm canlı organizmaların biyolojisinde itici bir güçtür. Hayatta kalabilmek için hepimiz besine ihtiyaç duyarız. Dolayısıyla, vücudumuzun, besin alımını kontrol etmek için hormonlarımız tarafından işletilen kompleks bir sisteminin bulunması hiç de şaşırtıcı değildir. Bununla birlikte, kilo kaybettiğimizde de hormon seviyelerimiz değişime uğrar. Diyetler ve yeme alışkanlıklarımızı yıkmak için gösterdiğimiz çaba kadar, kaybettiğimiz kiloları tekrar kazanmamızın sebebi de olur. Vücudumuzda besin alımını düzenlemeden sorumlu sistem, gözlerimizin hemen arkasında, beynimizin orta çizgisi altında yer alan hipotalamustur. Hipotalamus içerisinde, aktive olduğunda açlık hissi oluşturan sinir hücreleri bulunur. Bu sinir hücreleri, açlık hissini ortaya çıkaran iki protein üretir: Nöropeptid Y ve aguti ilişkili peptid Bu sinir hücrelerine oldukça yakın, açlık hissini güçlü bir şekilde bastıran bir diğer sinir hücresi grubu daha bulunur. Bu hücreler açlığı bastıran iki farklı protein üretir: Kokain ve amfetamin-düzenleyici transkript ve melanosit uyarıcı hormon . Bu iki sinir hücresi seti, açlık sinyalleri başlatır ve bu sinyalleri hipotalamusun diğer bölgelerine gönderir. Böylelikle, bir şeyi yemek ya da yememek arasındaki hissiniz, bu iki nöron grubu arasındaki aktivitenin dengesine bağlıdır. Peki herhangi bir anda hangi nöron grubunun baskın olacağını belirleyen şey nedir? Eylemlerimiz, büyük ölçüde, kanımızda dolaşan hormonlar tarafından kontrol edilir. Bu hormonlar, enerji elde edilmesi ve depo edilmesi noktasında mücadele eden vücudun çeşitli organlarındaki dokulardan gelir. Şimdi gelin bu hormonların nasıl çalıştığına biraz daha yakından bakalım. Girelin: Midede üretilen bu hormon, kan yoluyla beyne girer ve hipotalamustaki açlık hissi veren sinir hücrelerinin aktivitesini arttırır ve açlık hissini bastıran hücrelerin aktivitesini azaltır. Böylelikle de açlık ve tokluk hissi sağlayan sinir hücresi setleri arasındaki terazi ibresi açlık hissi veren hücrelerin lehine kayar. Mide boşaldıkça, girelin hormonu salgısı artarken, mide doldukça bu salgı azalır. İnsülin-benzeri peptid 5 (ILP-5): Büyük oranda kalın bağırsakta üretilen bu hormonun ikincil düzeyde açlık hissi uyandırdığı 2014 yılında keşfedildi. Fakat fizyolojik rolünü henüz tam olarak bilmiyoruz. Kolesistokinin : İnce bağırsakta üretilen bu hormon, besin alınımına bağlı olarak doygunluk hissi verir. Yiyecek, ince bağırsağa ulaşır ulaşmaz bu hormonun salınımı başlar. Araştırmacılar, kolesistokinin hormonunun, yemek yiyen bir farenin beynine enjekte edilir edilmez farenin yemek yemeyi bıraktığı bulgusuna ulaştı. Peptid YY, glukagon-benzeri peptid 1 (GLP-1), oksintomodulin ve uroguanylin: Bu hormonların hepsi ince bağırsağın son ucunda üretilir ve bize tokluk hissi verir. Bir yiyecek bağırsağa ulaşır ulaşmaz tepki olarak bu hormonlar üretilir. Leptin: Çok güçlü bir iştah bastırıcı hormondur ve yağ hücrelerinde üretilir. Yağ hücresi sayısı arttıkça, vücut daha fazla leptin üretir. Amilin, insülin ve pankreas polipeptid: Tüm bu hormonlar, pankreasta üretilir. Beyne ulaşan insülin, beyinde "Vücutta yeteri kadar enerji var" mesajına neden olarak açlık hissini azaltır. Amilin, insülin üreten hücreler tarafından üretilir ve besin alımını sınırlandırdığı ortaya koyulmuştur. Pankreas polipeptidin tam olarak ne yaptığı henüz bilinmemektedir ancak elde edilen deliller açlığı bastırdığı yönünde. Hipotalamus, ayrıca yeme davranışını etkileyen; dopamin, endokannabinoidler ve sertonin gibi nörotransmitterler kullanan haz alma yollarından da sinyaller alır. Doygunluğa ulaşıldığında, mide hem girelin salgısını azaltarak hipotalamusa bir mesaj gönderir böylelikle de yeme arzusu azalır. Girelin seviyeleri, yemek yedikten 30 ila 60 dakika sonrasında düşük seviyelere ulaşır. Tok hissetmemize neden olan hormon --CCK, PYY, GLP-1, amilin ve insülin-- seviyeleri bir öğünün ardından 30 ila 60 dakika sonra zirveye ulaşacak şekilde artar. Bütün bu hormonların seviyesi yemekten sonraki 3 ila 4 saatlik süre boyunca yavaş yavaş azalır. Yapılan pek çok araştırma, diyete bağlı kilo kaybının hormon seviyelerindeki değişikliklerle ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Kilo kaybını takiben, leptin seviyeleri önemli ölçüde azalır. Diğer hormon seviyelerinde de açlık ve tokluk hissine bağlı olarak değişimler gözlemlenir. Bütün bu değişimlerin hemen hemen tamamı, açlığı artırarak, tokluğu azaltarak ve yağ depolama kapasitesini geliştirerek kaybedilen kiloların geri kazanımını desteklemektedir. Bu hormonal değişiklikler, kilo kaybından en az bir yıl sonra ortaya çıkmakta ve bu da açlığın devamlı olarak artmasına neden olmaktadır. Bu gerçekler ışığında bakıldığında, kilo kaybından sonra -tercihen hormonların değiştirilmesiyle- açlığın bastırılması, insanların yeni kilolarını korumalarına yardımcı olabilir. Bununla birlikte, kilo kaybettiğimizde de hormon seviyelerimiz değişime uğrar. Diyetler ve yeme alışkanlıklarımızı yıkmak için gösterdiğimiz çaba kadar, kaybettiğimiz kiloları tekrar kazanmamızın sebebi de olur. Vücudumuzda besin alımını düzenlemeden sorumlu sistem, gözlerimizin hemen arkasında, beynimizin orta çizgisi altında yer alan hipotalamustur. Hipotalamus içerisinde, aktive olduğunda açlık hissi oluşturan sinir hücreleri bulunur. Bu sinir hücreleri, açlık hissini ortaya çıkaran iki protein üretir: Nöropeptid Y ve aguti ilişkili peptid Bu sinir hücrelerine oldukça yakın, açlık hissini güçlü bir şekilde bastıran bir diğer sinir hücresi grubu daha bulunur. Bu hücreler açlığı bastıran iki farklı protein üretir: Kokain ve amfetamin-düzenleyici transkript ve melanosit uyarıcı hormon . Bu iki sinir hücresi seti, açlık sinyalleri başlatır ve bu sinyalleri hipotalamusun diğer bölgelerine gönderir. Böylelikle, bir şeyi yemek ya da yememek arasındaki hissiniz, bu iki nöron grubu arasındaki aktivitenin dengesine bağlıdır. Peki herhangi bir anda hangi nöron grubunun baskın olacağını belirleyen şey nedir? Eylemlerimiz, büyük ölçüde, kanımızda dolaşan hormonlar tarafından kontrol edilir. Bu hormonlar, enerji elde edilmesi ve depo edilmesi noktasında mücadele eden vücudun çeşitli organlarındaki dokulardan gelir. Kandaki Hormonlar Şimdi gelin bu hormonların nasıl çalıştığına biraz daha yakından bakalım. Girelin: Midede üretilen bu hormon, kan yoluyla beyne girer ve hipotalamustaki açlık hissi veren sinir hücrelerinin aktivitesini arttırır ve açlık hissini bastıran hücrelerin aktivitesini azaltır. Böylelikle de açlık ve tokluk hissi sağlayan sinir hücresi setleri arasındaki terazi ibresi açlık hissi veren hücrelerin lehine kayar. Mide boşaldıkça, girelin hormonu salgısı artarken, mide doldukça bu salgı azalır. İnsülin-benzeri peptid 5 (ILP-5): Büyük oranda kalın bağırsakta üretilen bu hormonun ikincil düzeyde açlık hissi uyandırdığı 2014 yılında keşfedildi. Fakat fizyolojik rolünü henüz tam olarak bilmiyoruz. Kolesistokinin : İnce bağırsakta üretilen bu hormon, besin alınımına bağlı olarak doygunluk hissi verir. Yiyecek, ince bağırsağa ulaşır ulaşmaz bu hormonun salınımı başlar. Araştırmacılar, kolesistokinin hormonunun, yemek yiyen bir farenin beynine enjekte edilir edilmez farenin yemek yemeyi bıraktığı bulgusuna ulaştı. Peptid YY, glukagon-benzeri peptid 1 (GLP-1), oksintomodulin ve uroguanylin: Bu hormonların hepsi ince bağırsağın son ucunda üretilir ve bize tokluk hissi verir. Bir yiyecek bağırsağa ulaşır ulaşmaz tepki olarak bu hormonlar üretilir. Leptin: Çok güçlü bir iştah bastırıcı hormondur ve yağ hücrelerinde üretilir. Yağ hücresi sayısı arttıkça, vücut daha fazla leptin üretir. Amilin, insülin ve pankreas polipeptid: Tüm bu hormonlar, pankreasta üretilir. Beyne ulaşan insülin, beyinde "Vücutta yeteri kadar enerji var" mesajına neden olarak açlık hissini azaltır. Amilin, insülin üreten hücreler tarafından üretilir ve besin alımını sınırlandırdığı ortaya koyulmuştur. Pankreas polipeptidin tam olarak ne yaptığı henüz bilinmemektedir ancak elde edilen deliller açlığı bastırdığı yönünde. Hipotalamus, ayrıca yeme davranışını etkileyen; dopamin, endokannabinoidler ve sertonin gibi nörotransmitterler kullanan haz alma yollarından da sinyaller alır. Doygunluğa ulaşıldığında, mide hem girelin salgısını azaltarak hipotalamusa bir mesaj gönderir böylelikle de yeme arzusu azalır. Girelin seviyeleri, yemek yedikten 30 ila 60 dakika sonrasında düşük seviyelere ulaşır. Tok hissetmemize neden olan hormon --CCK, PYY, GLP-1, amilin ve insülin-- seviyeleri bir öğünün ardından 30 ila 60 dakika sonra zirveye ulaşacak şekilde artar. Bütün bu hormonların seviyesi yemekten sonraki 3 ila 4 saatlik süre boyunca yavaş yavaş azalır. Kilo kaybı hormonlarımızı nasıl etkiler? Yapılan pek çok araştırma, diyete bağlı kilo kaybının hormon seviyelerindeki değişikliklerle ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Kilo kaybını takiben, leptin seviyeleri önemli ölçüde azalır. Diğer hormon seviyelerinde de açlık ve tokluk hissine bağlı olarak değişimler gözlemlenir. Bütün bu değişimlerin hemen hemen tamamı, açlığı artırarak, tokluğu azaltarak ve yağ depolama kapasitesini geliştirerek kaybedilen kiloların geri kazanımını desteklemektedir. Bu hormonal değişiklikler, kilo kaybından en az bir yıl sonra ortaya çıkmakta ve bu da açlığın devamlı olarak artmasına neden olmaktadır. Bu gerçekler ışığında bakıldığında, kilo kaybından sonra -tercihen hormonların değiştirilmesiyle- açlığın bastırılması, insanların yeni kilolarını korumalarına yardımcı olabilir. Normal olarak bir hormon molekülü bir alıcı moleküle anahtar kilide girer gibi girer. Genetikçiler, örneğin, bir büyüme hormonu molekülünün normal olarak iliştiği bir alıcı proteinin kimyasal yapısını değiştirerek bazı ilginç laboratuvar deneyleri yürüttüler. Hormon molekülünün, artık alıcıya tutunamayacağı şekilde, alıcı bölgesini kimyasal olarak değiştirdiler . Sonra modern genetik teknolojiyi hormonun kendi kimyasal yapısındaki beş farklı amino asidin rastlantısal genetik mutasyonlar geçirmeye başlamasına yol açacak şekilde kullandılar. Bu sürecin bir süre devam etmesine izin verdikten sonra, kırılmış alıcı bölgeye tutunabilecek hormonsal yapıyı meydana getirecek herhangi bir rastlantısal mutasyonun olup olmadığını görmek için mutasyona uğramış yeni hormon moleküllerini taradılar. Beklenildiği gibi, rastlantısal mutasyonlar değişmiş alıcıya uyacak yeni hormon moleküllerini üretmiş bulunmaktaydı. Aslında bu yeni uyum orijinal hormon-alıcı kombinasyonundan daha da sıkıydı. Yeni hormon konfigürasyonunun yeni mutasyonlardan herhangi birinin neyi ortaya çıkaracağını herhangi bir şekilde belirleme veya bu sürece bir yön veya kontrol sağlayan herhangi bir insan ya da ilahi tasarımcı söz konusu olmaksızın tesadüfi mutasyonlardan oluştuğu gerçeğini bilmekle birlikte, sanki yeni mutasyona uğramış hormon yeni işlevi için kusursuz şekilde tasarlanmış gibi görünüyordu. Miller'in işaret ettiği gibi, bu deneyin önemli yanlarından birisi, bir biyokimyasal mekanizmanın iki parçasının, yani iki proteinin nasıl birlikte evrimleşebileceklerini göstermektir. Ardea Skybreak (Evrim Bilimi ISBN: 9789944122979)


Binghamton University'den Rolf Quam ve Tel Aviv University'den Israel Hershkovitz önderliğinde kolaborasyon kuran bir uluslararası araştırma ekibi Afrika dışında bugüne kadar bulunmuş olan tüm insan fosillerinden daha eski bir zamana ait insan fosili keşfetti. Bulgular, insanların yani modern homo sapienslerin daha önce sanıldığından 50.000 yıl kadar daha önce Afrika'yı terketmiş olduklarına işaret ediyor. Misliya adı ile anılan keşfin antropolojik anlamda son derece büyük bir önem taşıdığı aşikar. Rolf Quam'a göre, keşif, atalarımızın Afrika kıtasını ilk kez terketmelerinin sanıldığından çok daha önce gerçekleştiğine dair bugüne kadarki en iyi delil niteliğinde. Ayrıca mevcut keşif sayesinde, insanların yine sanıldığından çok daha önce diğer arkaik insan grupları ile karşılaştığını, etkileşime girdiğini; hem kültürel hem de biyolojik alışverişe başladığını varsayabiliyoruz. Bir üst çene kemiği ve bir dizi diş barındıran fosil İsrail'deki Misliya mağarası kazı bölgesinde keşfedildi. Bu alan Carmel Dağı yöresindeki birkaç tarih öncesi araştırma ve kazı alanından yalnızca biri olarak biliniyor. Birkaç yaş belirleme tekniği uygulanarak, ele geçirilen arkeolojik malzemenin ve fosilin 175.000 ila 200.000 yaşında olduğu tespit edilirken, kaba bir hesapla insanların Afrika'dan dışarıya göçlerinin tarihi de 50.000 yıl geriye ötelenmiş oldu. Fosil kalıntılarını aynı zamanda mikro bilgisayarlı tomografi ile tarayıp, 3 boyutlu sanal modeller oluşturarak inceleyen ve de diğer Afrika, Avrupa ve Asya menşeili hominin fosilleri ile karşılaştıran araştırmacılar, bulgularını Science'da yayımladı. Quam'ın açıklamasına göre, Misliya fosili ve anatomik detayları modern insanların anatomik ve fizyolojik özellikleri ile son derece tutarlı da olsa, bir takım özellikleri de Neandertal ve diğer insan gruplarında bulunuyor. Araştırmanın zorluklarından birisi de yalnızca modern insana ait olan özelliklerin belirlenmesiydi. Misliya fosilinin hangi türü temsil ettiğine dair en net ifadeler bu analizlerden elde edildi. Arkeolojik buluntular, Misliya mağarası sakinlerinin ateş yakabildikleri, erken Orta Paleolitik periyoda ait taş aletleri üretebildikleri ve büyük çapta avlar yakalayabildikleri yani Afrika'daki en eski modern insanların özelliklerine sahip olduklarına işaret ediyor. İnsanlara ait en eski fosiller Afrika'da bulunmuş olmakla beraber, modern insanların göç yolları ve kökleri ve de göç zamanlarının anlaşılması, kendi türümüzün evrimi açısından son derece büyük bir önem taşımaktadır. Orta Doğu coğrafi bölgesi hominin türlerinin göçleri bakımından büyük bir rol teşkil ediyor çünkü geniş bir koridor olarak Afrika'dan çıkışın da yegane geçici durağı burası. Özellikle Pleistosen çağda farklı zamanlarda hem Neandertaller hem de modern insanlar tarafından bu bölge fethedilmişti. Bu yeni keşif ile, demografik bir değişimin veya genetik karışımın lokal popülasyonlarla düşünülenden çok daha önce karışmış/gerçekleşmiş olduğu gösterilmiş oldu. Daha önce 220.000 yıl önceye dayanabileceği iddia edilen modern insan göçlerinin bu varsayımına ışık tutan DNA delilleri ile tutarlı olan Misliya fosilinin keşfi, arkeolojik bulgular ile de desteklenince varsayımdaki değişiklik bilgi birikimimizdeki geri döndürülemez değişikliğe dönüştü diyebiliriz. Misliya adı ile anılan keşfin antropolojik anlamda son derece büyük bir önem taşıdığı aşikar. Rolf Quam'a göre, keşif, atalarımızın Afrika kıtasını ilk kez terketmelerinin sanıldığından çok daha önce gerçekleştiğine dair bugüne kadarki en iyi delil niteliğinde. Ayrıca mevcut keşif sayesinde, insanların yine sanıldığından çok daha önce diğer arkaik insan grupları ile karşılaştığını, etkileşime girdiğini; hem kültürel hem de biyolojik alışverişe başladığını varsayabiliyoruz. Bir üst çene kemiği ve bir dizi diş barındıran fosil İsrail'deki Misliya mağarası kazı bölgesinde keşfedildi. Bu alan Carmel Dağı yöresindeki birkaç tarih öncesi araştırma ve kazı alanından yalnızca biri olarak biliniyor. Birkaç yaş belirleme tekniği uygulanarak, ele geçirilen arkeolojik malzemenin ve fosilin 175.000 ila 200.000 yaşında olduğu tespit edilirken, kaba bir hesapla insanların Afrika'dan dışarıya göçlerinin tarihi de 50.000 yıl geriye ötelenmiş oldu. Fosil kalıntılarını aynı zamanda mikro bilgisayarlı tomografi ile tarayıp, 3 boyutlu sanal modeller oluşturarak inceleyen ve de diğer Afrika, Avrupa ve Asya menşeili hominin fosilleri ile karşılaştıran araştırmacılar, bulgularını Science'da yayımladı. Quam'ın açıklamasına göre, Misliya fosili ve anatomik detayları modern insanların anatomik ve fizyolojik özellikleri ile son derece tutarlı da olsa, bir takım özellikleri de Neandertal ve diğer insan gruplarında bulunuyor. Araştırmanın zorluklarından birisi de yalnızca modern insana ait olan özelliklerin belirlenmesiydi. Misliya fosilinin hangi türü temsil ettiğine dair en net ifadeler bu analizlerden elde edildi. Arkeolojik buluntular, Misliya mağarası sakinlerinin ateş yakabildikleri, erken Orta Paleolitik periyoda ait taş aletleri üretebildikleri ve büyük çapta avlar yakalayabildikleri yani Afrika'daki en eski modern insanların özelliklerine sahip olduklarına işaret ediyor. İnsanlara ait en eski fosiller Afrika'da bulunmuş olmakla beraber, modern insanların göç yolları ve kökleri ve de göç zamanlarının anlaşılması, kendi türümüzün evrimi açısından son derece büyük bir önem taşımaktadır. Orta Doğu coğrafi bölgesi hominin türlerinin göçleri bakımından büyük bir rol teşkil ediyor çünkü geniş bir koridor olarak Afrika'dan çıkışın da yegane geçici durağı burası. Özellikle Pleistosen çağda farklı zamanlarda hem Neandertaller hem de modern insanlar tarafından bu bölge fethedilmişti. Bu yeni keşif ile, demografik bir değişimin veya genetik karışımın lokal popülasyonlarla düşünülenden çok daha önce karışmış/gerçekleşmiş olduğu gösterilmiş oldu. Daha önce 220.000 yıl önceye dayanabileceği iddia edilen modern insan göçlerinin bu varsayımına ışık tutan DNA delilleri ile tutarlı olan Misliya fosilinin keşfi, arkeolojik bulgular ile de desteklenince varsayımdaki değişiklik bilgi birikimimizdeki geri döndürülemez değişikliğe dönüştü diyebiliriz.


Bizlerin de içinde yer aldığı İri Kuyruksuz Maymunlar ailesinin şimdiye kadar insan dışında bilinen altı türü bulunuyordu: Şempanze, bonobo, doğu gorili, batı gorili, Sumatra orangutanı ve Borneo orangutanı . 2 Kasım 2017'de uluslararası bir ekibin Current Biology'de yayınlanan raporu 20 yıllık bir keşfin ardından aileye tam 180 yıl sonra yeni bir orangutan türünü, Tapanuli orangutanını ekliyor. Her ne kadar medyada yeni keşfedilen orangutan şeklinde haberler yayınlanıyor olsa da türün keşfi oldukça eskiye dayanıyor. Raporda belirtildiği üzere 1939'da bir araştırmacı Sumatra adasındaki Toba Gölü'nün güneyinde yalıtık bir orangutan topluluğu bulunduğundan ilk defa bahsetti. Ancak 1997'de bu makaleyi keşfeden antropolog Erik Meijaard öncülüğündeki bir grup bilim insanı ilk defa Batang Toru ormanlarındaki bu grubu araştırmaya gidene kadar bu bölgede orangutanların varlığından bilim insanları haberdar değildi. Bölgede yaşayan köylüler ölü bir dişi orangutanın kalıntılarını gösterdiler, bölgede bulunan yerleşime dair kanıtlarla birlikte bir popülasyonun varlığı doğrulandı. Ancak keşfedilen farklılıklar yeni bir türü tanımlamak için yetersizdi. 2013'te köylülerin öldürdüğü yetişkin bir erkek orangutan vücudu araştırmacılara sağladığı bozulmamış iskelet ve dokular başlıca kanıtı oluşturdu. Araştırmacılar bu iskeletin müzelerdeki 33 orangutan örneği ile karşılaştırılması sayesinde bu orangutanların küçük kafası, daha düz yüzü ve kıvırcık kıllarıyla kuzey Sumatra'daki ve Borneo'daki kuzenlerinden farklı olduğunu gösterdiler. 37 orangutanın genom dizilemeleri sayesinde elde edilen veriler, morfolojik ayrımı genetik olarak da doğruluyor ve üç türün evrim ağacını ortaya koyuyor. Görsel 2'de basitleştirilmiş halini görebileceğiniz bu ağaca göre yeni keşfedilen Tapanuli orangutanları Toba Gölü'nün kuzeyindeki Sumatra orangutanlarından yaklaşık 3.4 milyon yıl önce ayrılıp yeni bir türe evrimleşmeye başladılar. Şimdiye kadar bilinen aksine Borneo adasındaki orangutanlar ise Toba'nın kuzeyindeki Sumatra orangutanlarından değil en fazla 700 bin yıl önce Tapanuli orangutanlarından ayrıldılar. Bu Tapanuli orangutanlarının Pongo cinsi içinde en eski evrimsel hatta sahip olan tür olduğunu gösteriyor. Endoneyalı ve uluslararası bilim insanları tarafından yapılan yakın zamandaki araştırmalar Tapanuli popülasyonunun 800 bireyden fazla olmadığını gösteriyor ve araştırmacılar birinci önceliğin türü korumak olduğunu belirtiyorlar. Sıkça gündeme gelen palm yağı plantasyonlarının yanı sıra yasa dışı yol inşaatları, insanların öldürmesi, hayvan ticareti gibi tehditler bulunuyor. Eli kulağında başka bir tehdit ise inşaası planlanan yeni barajın su altında bıraktığı alanlar yüzünden popülasyonunun %8'ini tehdit ediyor olması. Bu tehditler yeni tanımlanan türü ailemizin yok olma riski en yüksek üyesi haline getiriyor. Kaynaklar: İlgili makale: Alexander Nater et al. Morphometric, behavioral, and genomic evidence for a new orangutan species. Current Biology. November 2, 2017. DOI:10.1016/j.cub.2017.09.047 April Reese'in Nature'daki haberi: Newly discovered orangutan species is also the most endangered: Nature News & Comments Jeanna Bryner'ın LiveScience'taki haberi: New Orangutan Species Is World's Most Endangered Great Ape Zurich Üniversitesi'nin basın bülteni: UZH - UZH Anthropologists Describe Third Orangutan Species AAAS, EurekAlert!'in haberi: Newly discovered orangutan species is 'among the most threatened great apes in the world' | EurekAlert! Science News Her ne kadar medyada yeni keşfedilen orangutan şeklinde haberler yayınlanıyor olsa da türün keşfi oldukça eskiye dayanıyor. Raporda belirtildiği üzere 1939'da bir araştırmacı Sumatra adasındaki Toba Gölü'nün güneyinde yalıtık bir orangutan topluluğu bulunduğundan ilk defa bahsetti. Ancak 1997'de bu makaleyi keşfeden antropolog Erik Meijaard öncülüğündeki bir grup bilim insanı ilk defa Batang Toru ormanlarındaki bu grubu araştırmaya gidene kadar bu bölgede orangutanların varlığından bilim insanları haberdar değildi. Bölgede yaşayan köylüler ölü bir dişi orangutanın kalıntılarını gösterdiler, bölgede bulunan yerleşime dair kanıtlarla birlikte bir popülasyonun varlığı doğrulandı. Ancak keşfedilen farklılıklar yeni bir türü tanımlamak için yetersizdi. 2013'te köylülerin öldürdüğü yetişkin bir erkek orangutan vücudu araştırmacılara sağladığı bozulmamış iskelet ve dokular başlıca kanıtı oluşturdu. Araştırmacılar bu iskeletin müzelerdeki 33 orangutan örneği ile karşılaştırılması sayesinde bu orangutanların küçük kafası, daha düz yüzü ve kıvırcık kıllarıyla kuzey Sumatra'daki ve Borneo'daki kuzenlerinden farklı olduğunu gösterdiler. Üç Evrimsel Soy Genetik Olarak da Tanımlandı 37 orangutanın genom dizilemeleri sayesinde elde edilen veriler, morfolojik ayrımı genetik olarak da doğruluyor ve üç türün evrim ağacını ortaya koyuyor. Görsel 2'de basitleştirilmiş halini görebileceğiniz bu ağaca göre yeni keşfedilen Tapanuli orangutanları Toba Gölü'nün kuzeyindeki Sumatra orangutanlarından yaklaşık 3.4 milyon yıl önce ayrılıp yeni bir türe evrimleşmeye başladılar. Şimdiye kadar bilinen aksine Borneo adasındaki orangutanlar ise Toba'nın kuzeyindeki Sumatra orangutanlarından değil en fazla 700 bin yıl önce Tapanuli orangutanlarından ayrıldılar. Bu Tapanuli orangutanlarının Pongo cinsi içinde en eski evrimsel hatta sahip olan tür olduğunu gösteriyor. Soyları Tehlike Altında Endoneyalı ve uluslararası bilim insanları tarafından yapılan yakın zamandaki araştırmalar Tapanuli popülasyonunun 800 bireyden fazla olmadığını gösteriyor ve araştırmacılar birinci önceliğin türü korumak olduğunu belirtiyorlar. Sıkça gündeme gelen palm yağı plantasyonlarının yanı sıra yasa dışı yol inşaatları, insanların öldürmesi, hayvan ticareti gibi tehditler bulunuyor. Eli kulağında başka bir tehdit ise inşaası planlanan yeni barajın su altında bıraktığı alanlar yüzünden popülasyonunun %8'ini tehdit ediyor olması. Bu tehditler yeni tanımlanan türü ailemizin yok olma riski en yüksek üyesi haline getiriyor. Kaynaklar: İlgili makale: Alexander Nater et al. Morphometric, behavioral, and genomic evidence for a new orangutan species. Current Biology. November 2, 2017. DOI:10.1016/j.cub.2017.09.047 April Reese'in Nature'daki haberi: Newly discovered orangutan species is also the most endangered: Nature News & Comments Jeanna Bryner'ın LiveScience'taki haberi: New Orangutan Species Is World's Most Endangered Great Ape Zurich Üniversitesi'nin basın bülteni: UZH - UZH Anthropologists Describe Third Orangutan Species AAAS, EurekAlert!'in haberi: Newly discovered orangutan species is 'among the most threatened great apes in the world' | EurekAlert! Science News Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu Kullanım İzinlerine bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz. Kaynak ve İleri Okuma Etiket


Birbirinden uzak konumlanmış gözleri, fırfırlı solungaçları ile aksolot semender türü bunlar gibi sıradışı bir özelliği daha barındırıyor: Rejenerasyon . Bir uzuvlarını, kalplerinin veya iç organlarının bir kısmını ve hatta beyinlerinin dahi bir kısmını kaybetseler dahi, yeniden büyütebiliyorlar. Araştırmacılardan Parker Flowers, aksolotların kendilerini öldürmeyen neredeyse tüm hasarlardan sonra vücutlarını tamamlayıp hayatta kalabildiklerini belirtiyor. Aksolotların bu önemli ve ileri düzey rejenerasyon yeteneğinin genetik temelleri, kısacası biyolojik yazılımı çözülebilirse, insanlarda da hasarlı, eksik veya az gelişmiş dokuların iyileştirilmesi ve tedavisinde önemli adımlar atılabilecekti. Ancak bu yöndeki girişimler, aksolot türünün diğer bir sıradışı özeliğinin tespit edilmesi ile engellendi veya gecikti diyebiliriz. Aksolotlar, hayvanlar aleminde bugüne kadar genomu dizilenmiş olan tüm hayvanların içinde en büyük genoma sahip hayvanlar. Öyle ki; insan genomunun neredeyse 10 katı uzunlukta. Şimdi ise Flowers ve ekibindeki diğer araştırmacılar yüksek verimliliğe sahip bir yol geliştirerek, aksolotların genomunun tamamına bakıp rejenerasyonda görev alan en azından iki farklı geni tespit etmelerini sağlayacak bir yöntem buldu. Geçtiğimiz hafta içinde eLife'ta yayımlanan makalede araştırmacılar, yeni dizileme teknolojilerinin ortaya çıkardığı kısa zamanda yüksek sayıda anlamlı nükleotit dizisinin tanılamayı başarması ve gen-editleme sayesinde, uzuv rejenerasyonunda görevli olduğu düşünülen aday genlerden yüzlercesini taradıklarını yayımladı. Ne var ki, aksolot genomunun dev olmasının da nedenlerinden biri olarak çok tekrarlı nükleotit dizilerinden oluşan hatırı sayılır derecede büyük bir kısmı var. Bu nedenle de sayıca indirgenmiş de olsa elde kalan genlerin fonksiyonlarını araştırmayı son derece zor bir duruma sokuyor. Lucas Sanor ve Flowers çok aşamalı sürecin içinde her aşamada gen editleme tekniğine başvurarak, uzuv yenilenmesinde rol alıyor olduğundan şüphelenilen 25 farklı genin takibini yapabilmemizi sağlayacak markerları yaratmayı hedefledi. Bu sayede de, yenilenmekte olan uzvun yeniden gelişen bölgesinde bölünen hücre topağının yani terminolojide 'blastema'nın içinde bu rejenerasyonda aktif rol olan iki farklı geni tanılamayı başardılar. Aynı genlerin aksolotların kuyruklarındaki kısmı yenilenmede de görev aldığı tespit edildi. Flowers, aynı veya benzer biçimde daha nice genin görevli olabileceğini öne sürdü ve insanlarda da inaktif veya aktif biçimde bu genler bulunuyor olduğundan bir gün insandaki doku iyileşmesi ve yenilenmesi için nasıl aktive edeceğimizi öğrenip bu genleri bu amaçla kullanabileceğimizi belirtti. marker - biyolojik işaretçiler olarak başvurulan biyokimyasal ajanlar. Markerların yardımı ile bir genin işlevi, çalışıyor halde olup olmadığı veyahut verimliliğinin anlaşılmaktadır. Araştırmacılardan Parker Flowers, aksolotların kendilerini öldürmeyen neredeyse tüm hasarlardan sonra vücutlarını tamamlayıp hayatta kalabildiklerini belirtiyor. Aksolotların bu önemli ve ileri düzey rejenerasyon yeteneğinin genetik temelleri, kısacası biyolojik yazılımı çözülebilirse, insanlarda da hasarlı, eksik veya az gelişmiş dokuların iyileştirilmesi ve tedavisinde önemli adımlar atılabilecekti. Ancak bu yöndeki girişimler, aksolot türünün diğer bir sıradışı özeliğinin tespit edilmesi ile engellendi veya gecikti diyebiliriz. Aksolotlar, hayvanlar aleminde bugüne kadar genomu dizilenmiş olan tüm hayvanların içinde en büyük genoma sahip hayvanlar. Öyle ki; insan genomunun neredeyse 10 katı uzunlukta. Şimdi ise Flowers ve ekibindeki diğer araştırmacılar yüksek verimliliğe sahip bir yol geliştirerek, aksolotların genomunun tamamına bakıp rejenerasyonda görev alan en azından iki farklı geni tespit etmelerini sağlayacak bir yöntem buldu. Geçtiğimiz hafta içinde eLife'ta yayımlanan makalede araştırmacılar, yeni dizileme teknolojilerinin ortaya çıkardığı kısa zamanda yüksek sayıda anlamlı nükleotit dizisinin tanılamayı başarması ve gen-editleme sayesinde, uzuv rejenerasyonunda görevli olduğu düşünülen aday genlerden yüzlercesini taradıklarını yayımladı. Ne var ki, aksolot genomunun dev olmasının da nedenlerinden biri olarak çok tekrarlı nükleotit dizilerinden oluşan hatırı sayılır derecede büyük bir kısmı var. Bu nedenle de sayıca indirgenmiş de olsa elde kalan genlerin fonksiyonlarını araştırmayı son derece zor bir duruma sokuyor. Lucas Sanor ve Flowers çok aşamalı sürecin içinde her aşamada gen editleme tekniğine başvurarak, uzuv yenilenmesinde rol alıyor olduğundan şüphelenilen 25 farklı genin takibini yapabilmemizi sağlayacak markerları yaratmayı hedefledi. Bu sayede de, yenilenmekte olan uzvun yeniden gelişen bölgesinde bölünen hücre topağının yani terminolojide 'blastema'nın içinde bu rejenerasyonda aktif rol olan iki farklı geni tanılamayı başardılar. Aynı genlerin aksolotların kuyruklarındaki kısmı yenilenmede de görev aldığı tespit edildi. Flowers, aynı veya benzer biçimde daha nice genin görevli olabileceğini öne sürdü ve insanlarda da inaktif veya aktif biçimde bu genler bulunuyor olduğundan bir gün insandaki doku iyileşmesi ve yenilenmesi için nasıl aktive edeceğimizi öğrenip bu genleri bu amaçla kullanabileceğimizi belirtti. marker - biyolojik işaretçiler olarak başvurulan biyokimyasal ajanlar. Markerların yardımı ile bir genin işlevi, çalışıyor halde olup olmadığı veyahut verimliliğinin anlaşılmaktadır.


Ne kadar yaygın olsalar da; bilim insanları, alerjilerin anafilaktik bir şoku tetiklemesi sırasında vücut içerisinde neler olduğunu tam olarak anlayabilmiş değiller. Fakat yapılan araştırmalar, kavrayışımızın giderek daha da gelişmesine olanak sağlıyor. Fareler üzerinde yürütülen çalışmalarda, ilk kez, küçük bir miktardaki alerjene maruz kalındığında bile, vücutta panik hali kapanmasını tetikleyen bir mekanizma belirlendi. Alerji, vücudun bağışıklık sisteminin belirli bir maddeyi yanlışlıkla zararlı olarak tanımlaması ve nihayetinde de bu maddeyle savaş halini ortaya çıkarması sonucu görülür. Herhangi bir yiyecekten tutun da, polenlere, tozlara, hayvanlara, böcek ısırmalarına ya da ilaçlara kadar oldukça fazla sayıda ve değişenlik gösteren maddeler alerjilere neden olabilir. Birçok reaksiyon, hafif ve orta şiddette gerçekleşirken, bazıları ise gerçekten de hayati risk taşıyan ve acil müdahaleyi gerektiren tarzda olabilir. En ciddi, sistemik alerjik reaksiyonlar, anafilaksi olarak bilinir. Anafilaksi, son derece tehlikelidir ve birden yükseliş gösterebilir. Alerjen maruziyetinden sonraki dakikalar içerisinde hastanın bağışıklık sistemi; yüz bölgesinde şişmeler, kalp atışının hızlanması, ciltte kaşıntılar, döküntüler ve nefes alış-verişi zorlukları gibi bir dizi tepkiye neden olabilir. Mast hücreleri denilen bir bağışıklık hücresi tipinin, anafilakside merkezi bir rol üstlendiğini biliyoruz. Vücut bir alerjeni saptadığında, bu hücreler, vücudun defans mekanizmalarından birisi olan inflamatuvar tepkide önemli bir rol oynayan inflamatuvar moleküllerin salınımını sağlar. Ne var ki; şimdiye kadar, bir alerjen varlığında, mast hücreleri arasında nasıl bir iletişim sağlandığını ve bu iletişimin nasıl bu kadar hızlı olduğunu tam anlamıyla bilmiyorduk. 9 Kasım'da (2018) Science'da yayımlanan yeni bir çalışmada, dentritik hücreler olarak isimlendirilen bağışıklık hücrelerinin bu süreçte önemli bir rol üstlendiği bulgusuna ulaşıldı. Bulgulara göre, alerji gelişiminde kritik bir rol oynayan dentritik hücreler, anafilaktik şok durumunu ortaya çıkarmada da doğrudan bir rol sahibi. Bu durumun nasıl gerçekleştiğini ortaya çıkarmak için, araştırmacılar, farelerde farklı tiplerdeki bağışıklık hücrelerinin seviyelerini azalttı ve anafilaksiyi ortaya çıkarmak için vücuda toksinler enjekte etti. Elde edilen sonuçlarda, mast hücrelerinin kendi başlarına alerjenleri yakalayamadığı ve dentritik hücreler olarak isimlendirilen belirli bir hücre tipinin seviyesi azaltıldığında, farelerin anafilaktik semptomları deneyimlemediği görüldü. Ekip, 2-foton mikroskobu ile sürece yakından baktıklarında, dentritik hücrelerin rol adlığını gözlemlediler. Bu hücreler dentritik hücreler olarak isimlendiriliyor, çünkü diğer hücrelere girebilmek için kullanabilecekleri uzun dalları vardır. Bu hücreler, kan damarlarının dış yüzeyinde durarak, bu dentritleri hücre duvarını delmek ve istilacı maddeleri aramak için kullanır. Bir alerjenin saptanmasıyla, alerjenin varlığını çevredeki herhangi bir mast hücresine iletirler - ancak bunu yapmaları oldukça gariptir. Dentritik hücreleri antijen saptadığında; onları özümsüyor, işliyor ve yüzeylerindeki antijen hakkında bağışıklık sisteminin T hücrelerine bilgi veriyor ve böylece bu hücrelerin görevi devralmasını sağlıyorlar. Bu dentritik hücreler, kan damarlarından alerjeni bulup çıkarıyor ve dentritik hücrelerin yüzeyinden çıkan tomurcuklar olan mikrokeseler aracılığıyla dışarıya gönderir. Araştırmaya göre, antijenleri özümsemek, işlemek ve onları immün hücrelere sunmak şeklindeki iyi bilinen kapasitelerine ek olarak, dentritik hücreler immün hücrelere kazandırdıkları antijenleri özümsemeden önce de aktif olarak dağıtıyor. Bu yöntem, bilginin çok daha hızlı ve daha fazla sayıdaki hücreye yayılmasını sağlıyor. Mikrokeseleri aldıklarında, mast hücreleri, kan akışını histaminler ve diğer inflamatuar aracılar ile doldurarak harekete geçer ve anafilaksiyi başlatır. Aynı mekanizmanın insanda da çalışıp çalışmadığını ve bu dentritik hücrelerin bir şekilde faydalı olup olmadığını henüz bilmiyoruz. Bu gibi belirsizlikler açıklığa kavuşturulmak için beklese de, bu araştırmanın, anafilaksinin önlenmesinde yeni bir yol geliştirilmesine yardımcı olabileceği tahmininde bulunabiliriz. Alerjenler bağlamında zararlı olsa da, bu fonksiyon hastalıklarla mücadele etmek için gerekli ve aslında yararlı olabilir. Belki de bu dentritik hücreler kanla taşınan parazitleri, virüsleri veya bakterileri tespit etmek üzere evrimleşmiş olabilir, bu yüzden onları kapatmayı veya faaliyetlerini engellemeyi düşünmeden önce onları harekete geçiren diğer tüm durumları anlamamız gerekir. Fareler üzerinde yürütülen çalışmalarda, ilk kez, küçük bir miktardaki alerjene maruz kalındığında bile, vücutta panik hali kapanmasını tetikleyen bir mekanizma belirlendi. Alerji, vücudun bağışıklık sisteminin belirli bir maddeyi yanlışlıkla zararlı olarak tanımlaması ve nihayetinde de bu maddeyle savaş halini ortaya çıkarması sonucu görülür. Herhangi bir yiyecekten tutun da, polenlere, tozlara, hayvanlara, böcek ısırmalarına ya da ilaçlara kadar oldukça fazla sayıda ve değişenlik gösteren maddeler alerjilere neden olabilir. Birçok reaksiyon, hafif ve orta şiddette gerçekleşirken, bazıları ise gerçekten de hayati risk taşıyan ve acil müdahaleyi gerektiren tarzda olabilir. En ciddi, sistemik alerjik reaksiyonlar, anafilaksi olarak bilinir. Anafilaksi, son derece tehlikelidir ve birden yükseliş gösterebilir. Alerjen maruziyetinden sonraki dakikalar içerisinde hastanın bağışıklık sistemi; yüz bölgesinde şişmeler, kalp atışının hızlanması, ciltte kaşıntılar, döküntüler ve nefes alış-verişi zorlukları gibi bir dizi tepkiye neden olabilir. Mast hücreleri denilen bir bağışıklık hücresi tipinin, anafilakside merkezi bir rol üstlendiğini biliyoruz. Vücut bir alerjeni saptadığında, bu hücreler, vücudun defans mekanizmalarından birisi olan inflamatuvar tepkide önemli bir rol oynayan inflamatuvar moleküllerin salınımını sağlar. Ne var ki; şimdiye kadar, bir alerjen varlığında, mast hücreleri arasında nasıl bir iletişim sağlandığını ve bu iletişimin nasıl bu kadar hızlı olduğunu tam anlamıyla bilmiyorduk. 9 Kasım'da (2018) Science'da yayımlanan yeni bir çalışmada, dentritik hücreler olarak isimlendirilen bağışıklık hücrelerinin bu süreçte önemli bir rol üstlendiği bulgusuna ulaşıldı. Bulgulara göre, alerji gelişiminde kritik bir rol oynayan dentritik hücreler, anafilaktik şok durumunu ortaya çıkarmada da doğrudan bir rol sahibi. Bu durumun nasıl gerçekleştiğini ortaya çıkarmak için, araştırmacılar, farelerde farklı tiplerdeki bağışıklık hücrelerinin seviyelerini azalttı ve anafilaksiyi ortaya çıkarmak için vücuda toksinler enjekte etti. Elde edilen sonuçlarda, mast hücrelerinin kendi başlarına alerjenleri yakalayamadığı ve dentritik hücreler olarak isimlendirilen belirli bir hücre tipinin seviyesi azaltıldığında, farelerin anafilaktik semptomları deneyimlemediği görüldü. Ekip, 2-foton mikroskobu ile sürece yakından baktıklarında, dentritik hücrelerin rol adlığını gözlemlediler. Bu hücreler dentritik hücreler olarak isimlendiriliyor, çünkü diğer hücrelere girebilmek için kullanabilecekleri uzun dalları vardır. Bu hücreler, kan damarlarının dış yüzeyinde durarak, bu dentritleri hücre duvarını delmek ve istilacı maddeleri aramak için kullanır. Bir alerjenin saptanmasıyla, alerjenin varlığını çevredeki herhangi bir mast hücresine iletirler - ancak bunu yapmaları oldukça gariptir. Dentritik hücreleri antijen saptadığında; onları özümsüyor, işliyor ve yüzeylerindeki antijen hakkında bağışıklık sisteminin T hücrelerine bilgi veriyor ve böylece bu hücrelerin görevi devralmasını sağlıyorlar. Bu dentritik hücreler, kan damarlarından alerjeni bulup çıkarıyor ve dentritik hücrelerin yüzeyinden çıkan tomurcuklar olan mikrokeseler aracılığıyla dışarıya gönderir. Araştırmaya göre, antijenleri özümsemek, işlemek ve onları immün hücrelere sunmak şeklindeki iyi bilinen kapasitelerine ek olarak, dentritik hücreler immün hücrelere kazandırdıkları antijenleri özümsemeden önce de aktif olarak dağıtıyor. Bu yöntem, bilginin çok daha hızlı ve daha fazla sayıdaki hücreye yayılmasını sağlıyor. Mikrokeseleri aldıklarında, mast hücreleri, kan akışını histaminler ve diğer inflamatuar aracılar ile doldurarak harekete geçer ve anafilaksiyi başlatır. Aynı mekanizmanın insanda da çalışıp çalışmadığını ve bu dentritik hücrelerin bir şekilde faydalı olup olmadığını henüz bilmiyoruz. Bu gibi belirsizlikler açıklığa kavuşturulmak için beklese de, bu araştırmanın, anafilaksinin önlenmesinde yeni bir yol geliştirilmesine yardımcı olabileceği tahmininde bulunabiliriz. Alerjenler bağlamında zararlı olsa da, bu fonksiyon hastalıklarla mücadele etmek için gerekli ve aslında yararlı olabilir. Belki de bu dentritik hücreler kanla taşınan parazitleri, virüsleri veya bakterileri tespit etmek üzere evrimleşmiş olabilir, bu yüzden onları kapatmayı veya faaliyetlerini engellemeyi düşünmeden önce onları harekete geçiren diğer tüm durumları anlamamız gerekir.


Florida'daki Uygulamalı Moleküler Evrim Kuruluşu'ndan Steven Benner liderliğinde bir bilim ekibi, NASA'nın desteğiyle gerçekleştirdikleri bir çalışma kapsamında, DNA'ya benzeyen yeni bir enformasyonel moleküler sistem üretmeyi başardı. DNA'daki 4 nükleotite ek olarak 4 başka nükleotit daha içeren yeni moleküler sisteme Japonca "sekiz harfli DNA" anlamında "haçimoji DNA" adı verildi. Texas Üniversitesi Austin Yerleşkesi ve Indiana Üniversitesi Indianapolis Yerleşkesi Tıp Okulu laboratuvarlarından bilimcilerin ve Michigan'daki Ann Arbor'da bulunan DNA Software yazılım şirketi çalışanlarının katkıda bulunduğu çalışmayı özetleyen makale Science dergisinde yayımlandı. Haçimoji DNA, tıpkı normal DNA gibi bilgi depolayıp iletebilen bir moleküler sistem olması dolayısıyla, evrenin başka yerlerinde oluşmuş olabileceği düşünülen farklı yaşam biçimleri tarafından kullanılabilme potansiyeli taşıyor. Sekiz harfli bu DNA'yı sentezleyen araştırmacılar, haçimoji DNA'nın yeni bir yaşam formu değil, sadece yeni bir moleküler sistem olduğunu vurguluyor. DNA'nın bilgi depolamasını sağlayan genetik kod 4 harflidir: adenin, sitozin, guanin, timin. Haçimoji DNA, normal DNA'daki bu dört standart baza ilaveten, dört başka baz daha içerebiliyor. Ortaya çıkan yapı ise yine çift sarmallı oluyor. Orijinal nükleotitleri model olarak kullanarak dört yeni nükleotit geliştirmek için bilimciler temel kimya ilkelerine güvendi. Böylece orijinallerin büyüklüğüne ve biçimine uyan yeni genetik harfler üretebildiler. Ekip, bu yeni sekiz harfli genetik sistemin, canlılık için gereken beş koşulun dördünü sağladığını belirtiyor: bilgi, depolama, bilgi aktarma , seçilim ve evrilebilirlik. Beşinci gereklilik ise öz-sürdürülebilirlik yani "sistemin gidip kendi yiyeceğini bulabilmesi," diye açıklıyor Benner. Ürettikleri genetik sistem henüz o noktada değil. Bir organizmanın içinde değil, bir test tüpünde bulunuyor. Yapay DNA nükleotitlerin sentezlenmesi aslında ilk kez olan bir şey değil. Geçmiş yıllarda konu ile ilgili yoğun çalışmalar yapılmış ve yapay nükleotit sentezi gerçekleştirilmişti. Son çalışmada 4 tane yeni bazın bulunması ve bunların normal DNA bazları ile birlikte sekiz harfli yeni bir genetik kod oluşturabildiğinin gösterilmesi, dünya dışı yaşamın sahip olabileceği değişik genetik kodlama sistemleri olasılığını bir kez daha akla getiriyor. Ayrıca ileride her tür verinin depolanması için bu tür sentetik moleküllerin kullanılabileceği belirtiliyor. Peki acaba kodun bu şekilde genişletilmesi DNA'yı daha iyi hale getirebilir mi? Daha fazla harfe sahip olmak, kuramsal olarak doğada varolmayan yepyeni moleküllere olanak tanıyabilir. Böyle moleküllerden bazıları yeni malzemelerin geliştirilmesini, hastalıkların tanılanmasını veya yeni ilaçların geliştirilmesini sağlayabilir. Dört harfli bir alfabe bize 20 amino asit üreten 64 olası kodon verirken, altı harf 256 kodon, sekiz harf ise 4.096 kodon verebilir. Ama haçimojiyi okuyup yeni işlevleri olan sentetik proteinler inşa etmeye muktedir hücresel mekanizma üretilene kadar, bu büyük ölçüde anlamsızdır. Aynı şekilde 20.yy'ın ortalarında kimyacılar, doğal olarak ortaya çıkan maddeleri alıp, onları insan vücunda daha iyi işleyecek şekle getirmeyi denediler; biyokimyacılar ise aynı şeyi proteinler için yapma çabasındaydı. Daha fazla yapıtaşı ve evrimi yönlendirecek yeni tekniklerle, bilimciler vücudumuzdaki 20 amino asitin mümkün kılamayacağı avantajlı özellikleri proteinlere verebildi. 20 amino asiti kerpiç olarak düşünebilirsiniz; iki katlı ev inşası için harikadır ama onlarla gökdelen yapılmaz. Andrew Ellington gibi biyokimyacılar da bu noktada devreye girer. Ellington'un Texas Üniversitesi'ndeki laboratuvarında, haçimoji DNA'yı RNA'ya dönüştürebilen enzimler evrildi; yani bir protein yapmanın ilk adımı atıldı. Ellington, Benner ve çalışma arkadaşları, bu enzimleri kullanarak, ıspanakta bulunan bir dizilime benzeyen ve küçük bir moleküle bağlandığında doğal karşılığı gibi yeşil parıldayan bir sentetik RNA ipliği yaptı. Benner ayrıca petri kabında meme kanseri hücrelerini ve karaciğer tümörlerini arayıp bağlanan haçimoji RNA da yaptıklarını ekliyor. Uzun vadede, haçimojinin kanser, virüs ve hatta çevresel toksin saptamada kullanışlı olduğunun anlaşılacağını düşünüyor. Haçimoji DNA, tıpkı normal DNA gibi bilgi depolayıp iletebilen bir moleküler sistem olması dolayısıyla, evrenin başka yerlerinde oluşmuş olabileceği düşünülen farklı yaşam biçimleri tarafından kullanılabilme potansiyeli taşıyor. Sekiz harfli bu DNA'yı sentezleyen araştırmacılar, haçimoji DNA'nın yeni bir yaşam formu değil, sadece yeni bir moleküler sistem olduğunu vurguluyor. DNA'nın bilgi depolamasını sağlayan genetik kod 4 harflidir: adenin, sitozin, guanin, timin. Haçimoji DNA, normal DNA'daki bu dört standart baza ilaveten, dört başka baz daha içerebiliyor. Ortaya çıkan yapı ise yine çift sarmallı oluyor. Orijinal nükleotitleri model olarak kullanarak dört yeni nükleotit geliştirmek için bilimciler temel kimya ilkelerine güvendi. Böylece orijinallerin büyüklüğüne ve biçimine uyan yeni genetik harfler üretebildiler. Ekip, bu yeni sekiz harfli genetik sistemin, canlılık için gereken beş koşulun dördünü sağladığını belirtiyor: bilgi, depolama, bilgi aktarma , seçilim ve evrilebilirlik. Beşinci gereklilik ise öz-sürdürülebilirlik yani "sistemin gidip kendi yiyeceğini bulabilmesi," diye açıklıyor Benner. Ürettikleri genetik sistem henüz o noktada değil. Bir organizmanın içinde değil, bir test tüpünde bulunuyor. Yapay DNA nükleotitlerin sentezlenmesi aslında ilk kez olan bir şey değil. Geçmiş yıllarda konu ile ilgili yoğun çalışmalar yapılmış ve yapay nükleotit sentezi gerçekleştirilmişti. Son çalışmada 4 tane yeni bazın bulunması ve bunların normal DNA bazları ile birlikte sekiz harfli yeni bir genetik kod oluşturabildiğinin gösterilmesi, dünya dışı yaşamın sahip olabileceği değişik genetik kodlama sistemleri olasılığını bir kez daha akla getiriyor. Ayrıca ileride her tür verinin depolanması için bu tür sentetik moleküllerin kullanılabileceği belirtiliyor. Peki acaba kodun bu şekilde genişletilmesi DNA'yı daha iyi hale getirebilir mi? Daha fazla harfe sahip olmak, kuramsal olarak doğada varolmayan yepyeni moleküllere olanak tanıyabilir. Böyle moleküllerden bazıları yeni malzemelerin geliştirilmesini, hastalıkların tanılanmasını veya yeni ilaçların geliştirilmesini sağlayabilir. Dört harfli bir alfabe bize 20 amino asit üreten 64 olası kodon verirken, altı harf 256 kodon, sekiz harf ise 4.096 kodon verebilir. Ama haçimojiyi okuyup yeni işlevleri olan sentetik proteinler inşa etmeye muktedir hücresel mekanizma üretilene kadar, bu büyük ölçüde anlamsızdır. Aynı şekilde 20.yy'ın ortalarında kimyacılar, doğal olarak ortaya çıkan maddeleri alıp, onları insan vücunda daha iyi işleyecek şekle getirmeyi denediler; biyokimyacılar ise aynı şeyi proteinler için yapma çabasındaydı. Daha fazla yapıtaşı ve evrimi yönlendirecek yeni tekniklerle, bilimciler vücudumuzdaki 20 amino asitin mümkün kılamayacağı avantajlı özellikleri proteinlere verebildi. 20 amino asiti kerpiç olarak düşünebilirsiniz; iki katlı ev inşası için harikadır ama onlarla gökdelen yapılmaz. Andrew Ellington gibi biyokimyacılar da bu noktada devreye girer. Ellington'un Texas Üniversitesi'ndeki laboratuvarında, haçimoji DNA'yı RNA'ya dönüştürebilen enzimler evrildi; yani bir protein yapmanın ilk adımı atıldı. Ellington, Benner ve çalışma arkadaşları, bu enzimleri kullanarak, ıspanakta bulunan bir dizilime benzeyen ve küçük bir moleküle bağlandığında doğal karşılığı gibi yeşil parıldayan bir sentetik RNA ipliği yaptı. Benner ayrıca petri kabında meme kanseri hücrelerini ve karaciğer tümörlerini arayıp bağlanan haçimoji RNA da yaptıklarını ekliyor. Uzun vadede, haçimojinin kanser, virüs ve hatta çevresel toksin saptamada kullanışlı olduğunun anlaşılacağını düşünüyor.


Şarap, uzun süredir enfeksiyon engelleyici, temizleyici özelliğiyle biliniyor. Tarihsel kayıtlara göre, milattan sonra 3. Yüzyıl'da Romalı generaller, askerlerine, dizanteri bulaşından kurtulmak için şarap önerisinde bulunmuştu. Alkol iyi bir dezenfektan olarak bilinir ve kimileri bağırsak enfeksiyonu tedavilerinde kullanılmasının da yararlı olabileceği iddiasındadır. Peki alkol, gerçekten de midedeki veya boğazdaki enfeksiyonu tedavi etmede kullanılabilir mi? 1988 yılında yayımlanan bir çalışmada,yaygın tüketilen içeceklerin antibakteriyel etkisi araştırıldı. İçeceklere Salmonella, Shigella ve E. coli gibi bağırsağa yerleşen bakteriler aşılanmıştı. İki gün boyunca içecek içerisinde bekletilen organizmaların durumu karşılaştırıldığında, bakterilerin en az şarap içerisinde çoğalabildikleri gözlemlendi. Bira ve karbonatlı içeceklerin de bakteri çoğalmasını engelleme etkisi vardı ancak şarap kadar etkili olmadıkları görüldü. Birkaç yıl sonra şarabın antibakteriyel etkiye neden olduğu konusunda bir laboratuvar çalışması yapıldı. Araştırmacılar, bağırsak enfeksiyonundan sorumlu olan Salmonella bakterisine etkisini test etmek için aynı oranda alkol yoğunluğu ve pH seviyesi olan bir başka solüsyonla kırmızı şarabı karşılaştırdılar. Yapılan testlerin ardından, kırmızı şarabın, aynı oranda alkol ve pH seviyesine sahip olan bu solüsyona kıyasla antibakteriyel etkisinin daha yüksek olduğu sonucuna ulaşıldı. Kırmızı şarapların Salmonella'ya karşı antibakteriyel etkisinin büyük bir çoğunluğunun asidik pH ve alkol konsantrasyonuna bağlı olduğu tespit edilse de, bu faktörler, gözlemlenen etkileri kısmen açıklıyordu. Alkol konsantrasyonunun mikroplar üzerindeki etkisinin önemli olduğu bir gerçek. Yüzde 60-80 aralığındaki alkol oranına sahip olan dezenfektan el solüsyonları optimal kabul ediliyor. Bir başka laboratuvar çalışmasında ise, alkolün ağızdaki mikroorganizma gruplarına saldırması ve mikroorganizmalar üzerindeki etkileri gözlemlendi. Araştırmada, alkol oranı yüzde 40'ın altında olan solüsyonların bakteriyel büyümeye etkisinin oldukça az olduğu, %10'luk bir oranın ise hemen hemen hiç etki etmediği görüldü. Öte yandan bakteri gruplarının solüsyona maruz kalma süresinin de alkol oranı kadar önemli olduğu gözlemlendi. Vodka gibi %40 oranda alkol bulunduran solüsyonların, mikroorganizmalara etkisi 15 dakikalık bir maruz bırakma durumunda 6 dakikalık bir maruz bırakma durumuna göre çok daha etkili olduğu görüldü. Araştırma sonucuna göre, içerisinde yüzde 40 oranında alkol bulunduran içecekler, ağızda en az bir dakika tutulursa bakterileri öldürebiliyor. Alkol Mideye Zarar Verir Mi? 47 sağlıklı katılımcının yer aldığı bir araştırmada, farklı alkol oranları (%4, %10 ve %40) bulunan solüsyonlar katılımcıların midelerinin alt kısımlarına gastroskopi sırasında doğrudan spreylendi ve ağızdan mideye indirilen kamera ile görüntülendi. Alkol konsantrasyonu arttıkça, midedeki hasarda da artış görülür. Tipik hasarlardan birisi mide kanaması durumudur, ancak aynı işlem ince bağırsağa uygulandığında ise hasar gözlenmiyor. Alkol konsantrasyonu %10'dan yüksek olan alkollü içeceklerin mideye verdiği hasarın iyileşmesi 24 saatten uzun bir süre alır. Dolayısıyla, teoride, yeterince yüksek konsantrasyonda alkol içilmesi veya ağızda en az bir dakika bekletilmesi, ağız ve bağırsakta bulunan çok sayıda bakterinin öldürülmesini sağlar. Ancak büyük olasılıkla da mide çeperine zarar verir. Öte yandan alkolün kronik kullanımıysa ince bağırsaktaki bakterilerilerin sayısında fazla bir artışa da neden olabilir. Bu durumun, alkolik bireylerde sıklıkla görülen diyare, bulantı ve kusma gibi gastrointestinal semptomlarla bağlantılı olduğu düşünülmektedir.


Alkol tüketimi ile DNA hasarı ve kanser riskinin artması arasında bir bağlantı olabileceğini gösteren birçok veri bulunuyor. Ancak bu bağlantının neden var olduğunun tam olarak çözümlenebildiği söylenemez. Şimdi ise, İngiltere'den bilim insanları bu ilişkinin sebebinin ne olabileceğine dair yeni bir açıklama getirdi. Fareler üzerinde yürütülen çalışmada, bilim insanları alkolün kan yapan kök hücrelerdeki DNA'ya zarar verdiğini tespit etti. Bu hasara sebep olan şey ise, alkol metabolize etme sürecinin bir yan ürünü olan ve asetaldehit olarak adlandırılan kimyasal bir bileşik. Asetaldehit parçalanamazsa, ya da başka bir deyişle vücudun başa çıkabileceğinden çok daha fazla alkol tüketilirse, asetaldehit hücrelerde birikebiliyor. Cambridge Üniversitesi MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarından araştırmacılara göre, bu durum özellikle DNA'da ciddi hasarlara sebep olabiliyor. Alkolün insan vücuduna nasıl zarar verdiği konusu oldukça tartışmalıdır. Bu yeni çalışma ile bir alkol metabolitinin, doku üretiminde rol olan kök hücreler de dahil olmak üzere DNA hasarına sebep olduğuna yönelik güçlü deliller sunuluyor. Daha önceki çalışmalarda da asetaldehidin DNA'ya zarar verdiği keşfedilmişti. Ancak bu deneyler canlı bir vücutta değil, kaplara konulan hücrelerde gerçekleştirilmişti. Canlı bir organizmanın kullanıldığı deneylerde, bilim insanları vücudun tepkilerini gözlemleme fırsatına sahiptir. Dolayısıyla, farelerin kullanıldığı bu çalışma, alkolün verdiği hasarın nasıl oluştuğunu anlamada kritik öneme sahip. Yapıla çalışmada, farelere seyreltilmiş alkol, veya etanol, verildi. Daha sonra araştırmacılar, genetik hasarı ölçmek için kromozom analizi ve DNA dizilemesi kullandı. Bulgulara göre, asetaldehit hücrelerdeki DNA'da hasara neden olabiliyor ve çift sarmal kırılmalara yol açıp, kalıcı değişikliklerin olmasını sağlıyor. Araştırmacılar yaptıkları çalışmada kan kök hücreleri kullandılar, çünkü DNA analizi için kolayca kopyalanabilen bu hücreler aynı zamanda genetik hasarları vücuda yayabiliyorlar. Vücudumuzda, asetaldehite karşı asetaldehid dehidrogenazlar adı verilen enzim grubu savunma görevini üstleniyor. Bu savunma düzgün çalıştığında asetaldehit, enerji için kullanabilecek asetata dönüştürerek etkisiz hale getiriyor. Asetaldehitin birikmesinin hücreleri nasıl etkilediğini görmek için araştırmacılar, kan kök hücrelerinde ALDH2 üretimini engelleyen bir mutasyona sahip genetiği değiştirilmiş fareleri kullandı. Sonuçlar, bu hücrelerde büyük miktarda DNA hasarı olduğunu gösteriyordu. DNA bitleri silindi, kırıldı ve hatta kromozom parçalarının taşınıp yeniden düzenlendiğini gözlemlendi. ALDH2 üretemeyen fareler, normal ALDH2 üretimi olan kontrol grubu farelerinin sahip olduğu hücre hasarının dört katına sahipti. Vücudumuzun diğer bir savunma sistemi de, DNA hasarını düzeltmek için çalışacak bir onarım sistemidir. Fakat bazı insanlar, ALDH savunmasından ve onarım sisteminden birinin veya her ikisinin de çalışmadığı mutasyonlara sahiptir. Örneğin, Asya'da yaşayan yaklaşık 540 milyon insan, ALDH2 geninde mutasyona sahip. Bu durum, bu insanların asetaldehit savunmalarının işleyemediği anlamına geliyor. Araştırmacılara göre, bu mutasyona sahip insanlar yemek borusu kanserinde yüksek risk grubunun içerisindeler. Dolayısıyla, alkolün vücut tarafından verimli bir şekilde işlenememesinin, DNA hasarı ve dolayısıyla kanser riskini artıracak bir faktör olduğunu söyleyebiliriz. Ancak alkol temizleme ve DNA onarım sistemlerinin mükemmel olmadığının ve savunma mekanizmaları bozulmamış insanlarda bile alkolün DNA hasarına ve kansere neden olabileceğinin altını çizmek gerekiyor. Fareler üzerinde yürütülen çalışmada, bilim insanları alkolün kan yapan kök hücrelerdeki DNA'ya zarar verdiğini tespit etti. Bu hasara sebep olan şey ise, alkol metabolize etme sürecinin bir yan ürünü olan ve asetaldehit olarak adlandırılan kimyasal bir bileşik. Asetaldehit parçalanamazsa, ya da başka bir deyişle vücudun başa çıkabileceğinden çok daha fazla alkol tüketilirse, asetaldehit hücrelerde birikebiliyor. Cambridge Üniversitesi MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarından araştırmacılara göre, bu durum özellikle DNA'da ciddi hasarlara sebep olabiliyor. Alkolün insan vücuduna nasıl zarar verdiği konusu oldukça tartışmalıdır. Bu yeni çalışma ile bir alkol metabolitinin, doku üretiminde rol olan kök hücreler de dahil olmak üzere DNA hasarına sebep olduğuna yönelik güçlü deliller sunuluyor. Daha önceki çalışmalarda da asetaldehidin DNA'ya zarar verdiği keşfedilmişti. Ancak bu deneyler canlı bir vücutta değil, kaplara konulan hücrelerde gerçekleştirilmişti. Canlı bir organizmanın kullanıldığı deneylerde, bilim insanları vücudun tepkilerini gözlemleme fırsatına sahiptir. Dolayısıyla, farelerin kullanıldığı bu çalışma, alkolün verdiği hasarın nasıl oluştuğunu anlamada kritik öneme sahip. Yapıla çalışmada, farelere seyreltilmiş alkol, veya etanol, verildi. Daha sonra araştırmacılar, genetik hasarı ölçmek için kromozom analizi ve DNA dizilemesi kullandı. Bulgulara göre, asetaldehit hücrelerdeki DNA'da hasara neden olabiliyor ve çift sarmal kırılmalara yol açıp, kalıcı değişikliklerin olmasını sağlıyor. Araştırmacılar yaptıkları çalışmada kan kök hücreleri kullandılar, çünkü DNA analizi için kolayca kopyalanabilen bu hücreler aynı zamanda genetik hasarları vücuda yayabiliyorlar. Vücudumuzda, asetaldehite karşı asetaldehid dehidrogenazlar adı verilen enzim grubu savunma görevini üstleniyor. Bu savunma düzgün çalıştığında asetaldehit, enerji için kullanabilecek asetata dönüştürerek etkisiz hale getiriyor. Asetaldehitin birikmesinin hücreleri nasıl etkilediğini görmek için araştırmacılar, kan kök hücrelerinde ALDH2 üretimini engelleyen bir mutasyona sahip genetiği değiştirilmiş fareleri kullandı. Sonuçlar, bu hücrelerde büyük miktarda DNA hasarı olduğunu gösteriyordu. DNA bitleri silindi, kırıldı ve hatta kromozom parçalarının taşınıp yeniden düzenlendiğini gözlemlendi. ALDH2 üretemeyen fareler, normal ALDH2 üretimi olan kontrol grubu farelerinin sahip olduğu hücre hasarının dört katına sahipti. Vücudumuzun diğer bir savunma sistemi de, DNA hasarını düzeltmek için çalışacak bir onarım sistemidir. Fakat bazı insanlar, ALDH savunmasından ve onarım sisteminden birinin veya her ikisinin de çalışmadığı mutasyonlara sahiptir. Örneğin, Asya'da yaşayan yaklaşık 540 milyon insan, ALDH2 geninde mutasyona sahip. Bu durum, bu insanların asetaldehit savunmalarının işleyemediği anlamına geliyor. Araştırmacılara göre, bu mutasyona sahip insanlar yemek borusu kanserinde yüksek risk grubunun içerisindeler. Dolayısıyla, alkolün vücut tarafından verimli bir şekilde işlenememesinin, DNA hasarı ve dolayısıyla kanser riskini artıracak bir faktör olduğunu söyleyebiliriz. Ancak alkol temizleme ve DNA onarım sistemlerinin mükemmel olmadığının ve savunma mekanizmaları bozulmamış insanlarda bile alkolün DNA hasarına ve kansere neden olabileceğinin altını çizmek gerekiyor.


Kalsiyum adeta iki uçlu kılıç . Bu temel elementin çok fazlası da çok azı da, vücut için oldukça tehlikeli olabilir; öyle ki her iki durumda da insanlardan farelere ve meyve sineklerine genel olarak hayvan sağlığını etkiliyebiliyor. Kalsiyumu algılamak oldukça önemli olabilir. Her ne kadar dilde yer alan reseptörlerin tanımlayabildiği tat arasında yer almasa da, insanlar kalsiyum tadını algılayabiliyor ve hafif acı ve ekşi olarak tanımlıyor. UC Santa Barbara'dan ve Kore'deki araştırmacılardan tarafından yürütülen yeni bir çalışmaya göre, meyve sinekleri de kalsiyum tadını alabiliyor. Araştırma ekibi aynı zamanda bu model organizmalarda kalsiyum tadının alınması için gerekli olan özgün bir gustatory reseptör nöron sınıfı keşfetti. Şaşırtıcı bir şekilde, kalsiyumun hayatın sürdürülmesi için gerekli olduğu düşünürlürse, meyve sinekleri düşük kalsiyum seviyelerine kayıtsız kalırken yüksek seviyelerine teoki gösteriyorlardı. Çalışma sonuçları Neuron dergisinde yayımlandı. Çalışmanın yazarlarından Molekül, Hücre ve Gelişim Biyolojisi ve Sinirbilim Profesörü Craig Montell, yiyeceklerdeki kalsiyumun varlığına tepki verilmesi için kullanılan mekanizmayı anlamaya çalıştıklarını belirtiyor. Yalnızca tat nöronlarını değil aynı zamanda kalsiyumu algılayabilmek için önemli olan üç reseptör proteinini de belirlediklerini ekleyen Montell, bu reseptörlerden herhangi birinin ortadan kaldırılmasının ilginç bir yaşam savaşı deneyine dönüştüğünü iletiyor. Çalışmada bir yarısı yalnızca şeker , diğer yarısı ise şeker ve yüksek seviyede kalsiyum karışımı içeren petri kapları kullanıldı. Yüksek seviyede kalsiyum içeren kısımdan değil yalnızca şeker içeren kısımdan beslenen normal sinekler hayatta kalabildi. Yeni bulunan üç gustatory reseptör nöron 'larından herhangi biri çıkarılan mutant sinekler petri kabının iki tarafı arasındaki farkı algılayamadılar. Sonucunda ise, yaşayabilirlik sorunlarına neden olacak kadar fazla miktarda kalsiyum tüketerek zaman içinde öldüler. Araştırma ekibi buradan meyve sineklerinin düşük kalsiyum seviyelerini hissedebilecek mekanizmaları olmadığı her ne kadar bu onlar için iyi bir şey olsa da - ancak çok fazla kalsiyum tüketimini önlemek için kendilerini koruma yöntemleri olduğu sonucunu çıkarttı. Ayrıca, bu çalışma ile kalsiyumdan kaçınmanın iki mekanizması olduğu da ortaya çıktı. Birincisi, özgün GRN sınıflarının aktivasyonu acıyı algılayan ve aktive olduğunda durma sinyaline sebep olan mekanizmadan farklı olarak - diğeri ise kalsiyumun şeker ile aktive olan GRN'leri de engellemesi. İnsanlarda, yüksek kalsiyum seviyeleri birçok hastalıkla ilişkili ve ölümcül olabiliyor. Çalışmanın sonuçları kalsiyum tadının insanları da içeren geniş bir hayvan grubunda öncelikli olarak engelleyici bir işlevi olduğunu gösteriyor. Kalsiyumu algılamak oldukça önemli olabilir. Her ne kadar dilde yer alan reseptörlerin tanımlayabildiği tat arasında yer almasa da, insanlar kalsiyum tadını algılayabiliyor ve hafif acı ve ekşi olarak tanımlıyor. UC Santa Barbara'dan ve Kore'deki araştırmacılardan tarafından yürütülen yeni bir çalışmaya göre, meyve sinekleri de kalsiyum tadını alabiliyor. Araştırma ekibi aynı zamanda bu model organizmalarda kalsiyum tadının alınması için gerekli olan özgün bir gustatory reseptör nöron sınıfı keşfetti. Şaşırtıcı bir şekilde, kalsiyumun hayatın sürdürülmesi için gerekli olduğu düşünürlürse, meyve sinekleri düşük kalsiyum seviyelerine kayıtsız kalırken yüksek seviyelerine teoki gösteriyorlardı. Çalışma sonuçları Neuron dergisinde yayımlandı. Çalışmanın yazarlarından Molekül, Hücre ve Gelişim Biyolojisi ve Sinirbilim Profesörü Craig Montell, yiyeceklerdeki kalsiyumun varlığına tepki verilmesi için kullanılan mekanizmayı anlamaya çalıştıklarını belirtiyor. Yalnızca tat nöronlarını değil aynı zamanda kalsiyumu algılayabilmek için önemli olan üç reseptör proteinini de belirlediklerini ekleyen Montell, bu reseptörlerden herhangi birinin ortadan kaldırılmasının ilginç bir yaşam savaşı deneyine dönüştüğünü iletiyor. Çalışmada bir yarısı yalnızca şeker , diğer yarısı ise şeker ve yüksek seviyede kalsiyum karışımı içeren petri kapları kullanıldı. Yüksek seviyede kalsiyum içeren kısımdan değil yalnızca şeker içeren kısımdan beslenen normal sinekler hayatta kalabildi. Yeni bulunan üç gustatory reseptör nöron 'larından herhangi biri çıkarılan mutant sinekler petri kabının iki tarafı arasındaki farkı algılayamadılar. Sonucunda ise, yaşayabilirlik sorunlarına neden olacak kadar fazla miktarda kalsiyum tüketerek zaman içinde öldüler. Araştırma ekibi buradan meyve sineklerinin düşük kalsiyum seviyelerini hissedebilecek mekanizmaları olmadığı her ne kadar bu onlar için iyi bir şey olsa da - ancak çok fazla kalsiyum tüketimini önlemek için kendilerini koruma yöntemleri olduğu sonucunu çıkarttı. Ayrıca, bu çalışma ile kalsiyumdan kaçınmanın iki mekanizması olduğu da ortaya çıktı. Birincisi, özgün GRN sınıflarının aktivasyonu acıyı algılayan ve aktive olduğunda durma sinyaline sebep olan mekanizmadan farklı olarak - diğeri ise kalsiyumun şeker ile aktive olan GRN'leri de engellemesi. İnsanlarda, yüksek kalsiyum seviyeleri birçok hastalıkla ilişkili ve ölümcül olabiliyor. Çalışmanın sonuçları kalsiyum tadının insanları da içeren geniş bir hayvan grubunda öncelikli olarak engelleyici bir işlevi olduğunu gösteriyor.


Nature Medicine'da yayımlanan Bellvitge Biomedical Research Institute bünyesindeki Epigenetik ve Kanser Biyolojisi programını yürüten Dr. Manel Esteller öncülüğündeki araştırma ekibi, DNA üzerinde PM20D1 geninin minimal değişikliklerinin kalıtımla aktarılması Alzheimer hastalığını geliştirme riskinin artmasına neden olduğunu tespit etti. Çalışmanın yazarlarından Dr. Manel Esteller, geçen son yedi yıl boyunca Alzheimer hastalığına yakalanmış veya bu hastalığı geliştirmekte olan bireylerin genomlarında olan epigenetic değişimlerin detaylı haritalanması üzerine çalışmalar yürüttüklerini belirtti. Alzheimer gibi diğer demans rahatsızlıklarından mağdur olan insanların da genomları üzerine çalışan araştırmacılar, Lozan'da çalışmalarını yürüten Dr. Johannes Graff'ın ekibiyle güçlerini birleştirmeye karar verdi. Dr. Johannes'in ekibi de Dr. Esteller'in grubunun tespit ettiği bir moleküler lezyonun DNA sekansındaki bir varyasyonun kalıtımla aktarılması ile ortaya çıktığını göstermişti. Dr. Esteller aynı zamanda bahsi geçen genetik varyasyonun nöroprotektif aktivitesi olan PM20D1 adlı genin bu aktivite yetisini kaybetmesi ile de ilişkili olduğunu belirtiyor. Bu varyasyona sahip olanların daha yüksek ihtimalle Alzheimer geliştireceğini öne süren Esteller, ileride bu varyasyonu taşıyan insanlar için önleyici veya geciktirici klinik önlemler alınabileceği ve/veya bu yönde çalışmaların geliştirilebileceğini belirtiyor. Mevcut araştırmanın sonuçlarına bakılarak uluslararası bir veri havuzuna ihtiyaç duyulacağını ve böylelikle daha genel geçer sonuçların elde edilebileceği düşünülüyor. Aynı zamanda he genetik, hem biyoenformatik, epigenetik ve sinirbilimi anabilim dallarını kapsayacak daha geniş araştırmaların yapılması da yakın gelecekte bekleniyor. Alzheimer hastalığının karmaşık ve nörodejeneratif patolojik yapısının tanınması, hali hazırda yaşlanmakta olan popülasyonlarda ve Türkiye'nin de dahil olduğu Batı ülkeleri toplumları için hayati bir önem taşıyor. Tedavisi için geçerli herhangi bir ilaç bulunmayan Alzheimer hastalığı ancak hastalığın ilerleyişini yavaşlatacak ve erken fazlarında verilebilirse bir noktada belirsiz bir sure için durduracak çözümler mevcut. İlerleyen yaş dışında efektif Faktörlerinin de iyi Tanınmadığı düşünülürse, Alzheimer büyük bir tehdit niteliği taşıyor diyebiliriz. şimdilik küçük bir kesim için genetik varyasyonların kalıtımsal sebep olduğunun bilinmesi ve mevcut araştırmadaki keşif yakın gelecekte tamamen genetik ve epigenetik temelli çözümlerin üretilebileceğini de düşündürüyor. Çalışmanın yazarlarından Dr. Manel Esteller, geçen son yedi yıl boyunca Alzheimer hastalığına yakalanmış veya bu hastalığı geliştirmekte olan bireylerin genomlarında olan epigenetic değişimlerin detaylı haritalanması üzerine çalışmalar yürüttüklerini belirtti. Alzheimer gibi diğer demans rahatsızlıklarından mağdur olan insanların da genomları üzerine çalışan araştırmacılar, Lozan'da çalışmalarını yürüten Dr. Johannes Graff'ın ekibiyle güçlerini birleştirmeye karar verdi. Dr. Johannes'in ekibi de Dr. Esteller'in grubunun tespit ettiği bir moleküler lezyonun DNA sekansındaki bir varyasyonun kalıtımla aktarılması ile ortaya çıktığını göstermişti. Dr. Esteller aynı zamanda bahsi geçen genetik varyasyonun nöroprotektif aktivitesi olan PM20D1 adlı genin bu aktivite yetisini kaybetmesi ile de ilişkili olduğunu belirtiyor. Bu varyasyona sahip olanların daha yüksek ihtimalle Alzheimer geliştireceğini öne süren Esteller, ileride bu varyasyonu taşıyan insanlar için önleyici veya geciktirici klinik önlemler alınabileceği ve/veya bu yönde çalışmaların geliştirilebileceğini belirtiyor. Mevcut araştırmanın sonuçlarına bakılarak uluslararası bir veri havuzuna ihtiyaç duyulacağını ve böylelikle daha genel geçer sonuçların elde edilebileceği düşünülüyor. Aynı zamanda he genetik, hem biyoenformatik, epigenetik ve sinirbilimi anabilim dallarını kapsayacak daha geniş araştırmaların yapılması da yakın gelecekte bekleniyor. Alzheimer hastalığının karmaşık ve nörodejeneratif patolojik yapısının tanınması, hali hazırda yaşlanmakta olan popülasyonlarda ve Türkiye'nin de dahil olduğu Batı ülkeleri toplumları için hayati bir önem taşıyor. Tedavisi için geçerli herhangi bir ilaç bulunmayan Alzheimer hastalığı ancak hastalığın ilerleyişini yavaşlatacak ve erken fazlarında verilebilirse bir noktada belirsiz bir sure için durduracak çözümler mevcut. İlerleyen yaş dışında efektif Faktörlerinin de iyi Tanınmadığı düşünülürse, Alzheimer büyük bir tehdit niteliği taşıyor diyebiliriz. şimdilik küçük bir kesim için genetik varyasyonların kalıtımsal sebep olduğunun bilinmesi ve mevcut araştırmadaki keşif yakın gelecekte tamamen genetik ve epigenetik temelli çözümlerin üretilebileceğini de düşündürüyor.


Alzheimer Hastalığının 6 Farklı Türü Belirlendi Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacıları, Alzheimer hastalarının 6 farklı grupta incelenebileceğini ortaya koydu. Böylece Alzheimer hastaları için kişiselleştirilmiş tedavi yolunda önemli bir adım atılmış oldu. Molecular Psychiatry dergisinde yayımlanan ilgili makalenin başyazarı Shubhabrata Mukherjee çalışmayı şöyle açıklıyor: "Alzheimer hastalığı, göğüs kanseri durumunda da olduğu gibi, tek bir hastalık değildir. Benim düşünceme göre, iyi bir ilaç klinik denemeler sırasında başarısızlığa uğrayabilir çünkü deneklerin hepsi aynı çeşit Alzheimer hastalığı çekmiyor olabilirler." Yapılan çalışmaya farklı enstitülerden 19 araştırmacı katkıda bulundu. Ekip, 4.050 tane geç-başlangıçlı Alzheimer hastasını, tanı koyma sırasındaki bilişsel işlevlerine dayanarak 6 gruba ayırdı. Ardından, bu gruplar arasındaki biyolojik farkları bulmak için genetik verileri kullandı. Ekipten Paul Crane, sonuçların heyecan verici olduğunu belirtiyor: "Bilişsel olarak alt gruplara ayrılan Alzheimer hastaları arasında azımsanamayacak biyolojik farklılıklar bulduk." Genetik farklılıklarla ilişkili bilişsel alt grupların belirlenmesi, Alzheimer hastalığı için hassas ilaç yaklaşımı geliştirilmesine yönelik önemli bir gelişme niteliği taşıyor. Katılımcılar dört ayrı alanda bilişsel puan aldı: Bellek, uygulama işlevi, dil ve görsel-mekansal işlev. En kalabalık grup (%39) dört alanda da birbirine yakın puanlar aldı. İkinci en kalabalık grubun (%27) bellek puanı, diğer alanlardaki puanlarından epeyce düşüktü. Daha az kişiden oluşan gruplarda, dil puanı diğerlerinden epeyce düşük olan (%13), görsel-mekansal işlev puanı diğerlerinden epeyce düşük olan (%12) ve uygulama işlevi puanı diğerlerinden epeyce düşük olan (%3) hastalar vardı. %6'lık bir dilimde ise diğer puanlarından çok daha düşük puan aldıkları iki alan olan kişiler vardı. Yaş ortalaması 80 olan katılımcılar 5 ayrı çalışmadan geliyordu ve anlamlı şablonları algılamak amacıyla, tüm çalışmalardaki nöro-fizyolojik sınama puanlarının standartize edilmesi iki yıldan uzun süre aldı. Araştırmacılar, alt grupların biyolojik olarak ayrık olup olmadıklarını anlamak için genom çapında genetik veriler kullandı. Bilimciler, genetik ilişkilendirmenin çok güçlü olduğu bir alt grupta, insanlarda en sık rastlanan genetik çeşitlilik biçimi olan tekil nükleotit çok-biçimliliğinden , genomun belirli yerlerinde 33 tane buldu. Her bir SNP, tek bir DNA nükleotitindeki fark anlamına gelir. Yani SNP belirlenen iki bireyin genomunun belli bir noktasındaki nükleotit aynı değildir. Bulunan genetik ilişkiler, daha önce yapılmış olan geniş kapsamlı bir uluslararası çalışmada saptanan en kuvvetli etkilerden daha kuvvetliydi. Söz konusu eski çalışmada, Alzheimer hastalığı tek bir homojen durum olarak ele alınmıştı ve Alzheimer hastalığı riski ile ilişkilendirilebilecek 20 SNP bulunduğu açıklanmıştı. Yeni çalışma ise tek bir alt grup için 33 SNP buldu.


Alzheimer hastalığının çok büyük bir oranda, sinir hücrelerinin arasındaki sinaptik boşluklarda ve beyindeki boşluklarda bir araya gelerek biriken amiloid beta ve tau proteinlerinden kaynaklandığını, en azından en son tahlilde bu olgunun Alzheimer hastalığının gelişimi ve semptomlarının görülmesine neden olduğunu biliyoruz. Birçok protein, kendisi ile yüksek konsantrasyonlarda aynı ortamda bulunduğunda birleşerek çok sayıda üyesinin bir araya gelmesi ile küresel yumaklar halini alabilir. Oligomer adı verdiğimiz bu birikim proteinlerinin yanı sıra iğnemsi amiloid lifleri de bir araya gelerek birbirleri ile bağ kurarak plaklar halini alabilmektedir. Bu protein agregasyonları birçok hastalığa sebep olabilir. Bunlardan birisi olan Alzheimer hastalığının da amiloid- peptitleri yani proteinlerinin kendileri ile birleşmesi sonucu oluşan oligomerler ve amiloid lifleri dolayısıyla ortaya çıktığı ve gelişimini sürdürdüğü biliniyor. Amiloid proteinlerinin birikimi hücre zarı gibi hidrofilik / hidrofobik arayüzlerin çevresinde hızlanmaktadır. Ancak bunun gerçek sebebinin ne olduğu henüz iyi derecede bilinmiyor. Exploratory Research Center on Life and Living Systems ve Japonya'daki Institute for Molecular Science'tan araştırma ekipleri moleküler dinamik simülasyonları ve nükleer manyetik rezonans spektroskopi deneyleri ile bu noktayı anlamaya çalıştı. Bulgulara göre, amiloid peptitlerinin hidrofilik/hidrofobik yüzeylerde ve arayüzlere yakın yerlerde hızla bir araya gelme eğiliminde olduğu tekrar görüldü. Bunun temel sebebinin ise amiloid betaların, bahsi geçen arayüzlerin etrafında, su çözeltilerinde olduğundan daha çok bulunmalarından kaynaklandığı gösterildi. Buna ek olarak iğneciklerinin aşağıdaki görselde görüleceği gibi amiloid beta peptitlerinin yapısal olarak düz biçimde esneyebildikleri ve molekül içi hidrojen bağları kurabildiği gözlemlendi. Tüm bunlar olurken bu eğilimdeki bir amiloid beta proteinin yanına kendi gibi bir esneyen amiloid beta proteini geldiğinde diğer ile birleşerek, birikmeye sebep olduğu ve bunu yeni hidrojen bağları kurarak bu süreci daha da uyarıp kolaylaştırdığı gösterildi. Bu şekilde hücre zarı etrafında daha yoğun olmalarının amiloid beta birikiminin tek nedeni olmadığı aynı zamanda intramoleküler sebeplerinin olduğu ortaya koyulmuş oldu. Böylelikle sinir hücrelerinin aralarındaki boşluklarda yani sinapslarda neden çokça biriktiği büyük ölçüde açıklanmış oldu. Bu da tedavi için farklı güzergahların hedef seçilebileceğini gösteriyor. Birçok protein, kendisi ile yüksek konsantrasyonlarda aynı ortamda bulunduğunda birleşerek çok sayıda üyesinin bir araya gelmesi ile küresel yumaklar halini alabilir. Oligomer adı verdiğimiz bu birikim proteinlerinin yanı sıra iğnemsi amiloid lifleri de bir araya gelerek birbirleri ile bağ kurarak plaklar halini alabilmektedir. Bu protein agregasyonları birçok hastalığa sebep olabilir. Bunlardan birisi olan Alzheimer hastalığının da amiloid- peptitleri yani proteinlerinin kendileri ile birleşmesi sonucu oluşan oligomerler ve amiloid lifleri dolayısıyla ortaya çıktığı ve gelişimini sürdürdüğü biliniyor. Amiloid proteinlerinin birikimi hücre zarı gibi hidrofilik / hidrofobik arayüzlerin çevresinde hızlanmaktadır. Ancak bunun gerçek sebebinin ne olduğu henüz iyi derecede bilinmiyor. Exploratory Research Center on Life and Living Systems ve Japonya'daki Institute for Molecular Science'tan araştırma ekipleri moleküler dinamik simülasyonları ve nükleer manyetik rezonans spektroskopi deneyleri ile bu noktayı anlamaya çalıştı. Bulgulara göre, amiloid peptitlerinin hidrofilik/hidrofobik yüzeylerde ve arayüzlere yakın yerlerde hızla bir araya gelme eğiliminde olduğu tekrar görüldü. Bunun temel sebebinin ise amiloid betaların, bahsi geçen arayüzlerin etrafında, su çözeltilerinde olduğundan daha çok bulunmalarından kaynaklandığı gösterildi. Buna ek olarak iğneciklerinin aşağıdaki görselde görüleceği gibi amiloid beta peptitlerinin yapısal olarak düz biçimde esneyebildikleri ve molekül içi hidrojen bağları kurabildiği gözlemlendi. Tüm bunlar olurken bu eğilimdeki bir amiloid beta proteinin yanına kendi gibi bir esneyen amiloid beta proteini geldiğinde diğer ile birleşerek, birikmeye sebep olduğu ve bunu yeni hidrojen bağları kurarak bu süreci daha da uyarıp kolaylaştırdığı gösterildi. Bu şekilde hücre zarı etrafında daha yoğun olmalarının amiloid beta birikiminin tek nedeni olmadığı aynı zamanda intramoleküler sebeplerinin olduğu ortaya koyulmuş oldu. Böylelikle sinir hücrelerinin aralarındaki boşluklarda yani sinapslarda neden çokça biriktiği büyük ölçüde açıklanmış oldu. Bu da tedavi için farklı güzergahların hedef seçilebileceğini gösteriyor.


6 Temmuz 2018 tarihinde Science dergisinde yayımlanan bir araştırma, Amerika'daki ilk köpek popülasyonunun kökeni ve başlarından geçenler ile ilgili geniş bir bakış açısı ve görüş ortaya atıyor. Bu köpekler daha önce farklı görüşlerdeki zoolog ve paleoanimalogların öngördüğü gibi Kuzey Amerikalı kurtların ehlileştirilmiş versiyonları değildi. Bu araştırmaya göre, Amerika`daki ilk köpekler insanları takip ederek Kuzey Asya ile Amerika kıtasını bağlayan kıta köprüden geçerek geldi. Mevcut araştırma, Amerika'daki antik köpek soylarının çekirdek DNA'ları ve yalnızca anneden aktarılan mitokondriyal DNA'ları ile yapılan en kapsamlı genomik çalışma olarak değerlendiriliyor. Sibiryalı ve Kuzey Amerikalı köpeklerden toplanan toplamda 71 mitokondriyal ve 7 ayrı çekirdek genomunun analizi ile araştırma ekibi bu köpeklerin ve dolayısıyla Amerika kıtasının ilk köpek yerlilerinin tarihi ile ilgili daha net bir bilgi sahibi olmayı başardı. Araştırmadaki tüm analiz edilen genomları son 9 bin yıla aitti. Amerika`daki en eski köpek kalıntılarının yaklaşık 9.000 yıl öncesine ait olduğunu bildiğimizi de ekleyince araştırmanın verilerinin oldukça doğruya yakın olduğu anlaşılıyor. Bu tarih ise insanların Sibirya ve Alaska'yı bağlayan köprüden geçmelerinden çok sonraya denk geliyor ancak araştırmacıların bulgularına göre antik köpeklerin kökeni de Sibirya'ya dayanıyor. Buradan gelen insanlar ise insan öncüllerinin ardından tüm Amerika'ya yayılmış. Binlerce yıl Amerika'ya yayılan ve başarılı şekilde hayatta kalan köpekler, Avrupalı'ların gelmesinin ardından kısa bir süre sonra yok oldu. Bu durum, yıkıcı bir durumun yaşandığını ve bunun bir şekilde Avrupalı kolonizasyonu ile ilgili olması gerektiğini akıllara getiriyor. Araştırmanın başyazarı Queen Mary University'den Laurent Frantz'a göre, henüz elimizde net olarak bu ani yokoluşu açıklamaya yetecek deliller bulunmuyor. Genomik verilere ve mitokondriyal DNA verilerine bakılarak, köpeklerin insanların ardından Amerika'ya geldiklerini ve yaklaşık ne zaman yok olduklarını anlayabiliyoruz şeklinde açıklama yapan araştırmacılar, bugünün modern köpeklerinin bazılarının bu antik soyların tüm izlerini taşıdığını da belirtiyor. Araştırma ekibi aynı zamanda incelemeler sırasında transmisibl bir kansere ait genomik izlere rastladı ve bu izlerin antik köpek soylarının yok olmadan önceki yaşayan son bireylerinde bulunmasının yokoluşları ile ilgili fikirler verdiği öne sürüldü. Tümörün ise Amerika'da veya yakınlarında ortaya çıktığı düşünülüyor. Araştırmacılara göre, Amerika'nın önceden yerleşmiş yerli halklarının Avrupalı kolonistlerin pratiklerinden büyük zarar gördüklerini biliyoruz ve görünene göre bu yerlilerin köpekleri çok daha yıkıcı ve kötü bir tarihe bizzat yaşayarak tanıklık etmişler. Bu şekilde kültürel değişikliği ve diğer kıtadan gelen hastalıkları takiben neredeyse tamamen yok olmuşlar. Mevcut araştırma, Amerika'daki antik köpek soylarının çekirdek DNA'ları ve yalnızca anneden aktarılan mitokondriyal DNA'ları ile yapılan en kapsamlı genomik çalışma olarak değerlendiriliyor. Sibiryalı ve Kuzey Amerikalı köpeklerden toplanan toplamda 71 mitokondriyal ve 7 ayrı çekirdek genomunun analizi ile araştırma ekibi bu köpeklerin ve dolayısıyla Amerika kıtasının ilk köpek yerlilerinin tarihi ile ilgili daha net bir bilgi sahibi olmayı başardı. Araştırmadaki tüm analiz edilen genomları son 9 bin yıla aitti. Amerika`daki en eski köpek kalıntılarının yaklaşık 9.000 yıl öncesine ait olduğunu bildiğimizi de ekleyince araştırmanın verilerinin oldukça doğruya yakın olduğu anlaşılıyor. Bu tarih ise insanların Sibirya ve Alaska'yı bağlayan köprüden geçmelerinden çok sonraya denk geliyor ancak araştırmacıların bulgularına göre antik köpeklerin kökeni de Sibirya'ya dayanıyor. Buradan gelen insanlar ise insan öncüllerinin ardından tüm Amerika'ya yayılmış. Binlerce yıl Amerika'ya yayılan ve başarılı şekilde hayatta kalan köpekler, Avrupalı'ların gelmesinin ardından kısa bir süre sonra yok oldu. Bu durum, yıkıcı bir durumun yaşandığını ve bunun bir şekilde Avrupalı kolonizasyonu ile ilgili olması gerektiğini akıllara getiriyor. Araştırmanın başyazarı Queen Mary University'den Laurent Frantz'a göre, henüz elimizde net olarak bu ani yokoluşu açıklamaya yetecek deliller bulunmuyor. Genomik verilere ve mitokondriyal DNA verilerine bakılarak, köpeklerin insanların ardından Amerika'ya geldiklerini ve yaklaşık ne zaman yok olduklarını anlayabiliyoruz şeklinde açıklama yapan araştırmacılar, bugünün modern köpeklerinin bazılarının bu antik soyların tüm izlerini taşıdığını da belirtiyor. Araştırma ekibi aynı zamanda incelemeler sırasında transmisibl bir kansere ait genomik izlere rastladı ve bu izlerin antik köpek soylarının yok olmadan önceki yaşayan son bireylerinde bulunmasının yokoluşları ile ilgili fikirler verdiği öne sürüldü. Tümörün ise Amerika'da veya yakınlarında ortaya çıktığı düşünülüyor. Araştırmacılara göre, Amerika'nın önceden yerleşmiş yerli halklarının Avrupalı kolonistlerin pratiklerinden büyük zarar gördüklerini biliyoruz ve görünene göre bu yerlilerin köpekleri çok daha yıkıcı ve kötü bir tarihe bizzat yaşayarak tanıklık etmişler. Bu şekilde kültürel değişikliği ve diğer kıtadan gelen hastalıkları takiben neredeyse tamamen yok olmuşlar.