Haberler | DNA'daki gizli sırlar: Bilim insanları kısırlık ve düşüklerin moleküler kökenlerini ortaya çıkardı
İnsan üremesinin istikrarı, doğumdan önce moleküler bir "dans" tarafından şekillenir. University of California, Davis'teki araştırmacılar, yumurta ve sperm oluşumu sırasında DNA'nın derinliklerinde bulunan önemli bir mekanizmanın kromozom bütünlüğünü nasıl koruduğunu ortaya koydu. Bu bulgu, kısırlık, düşük ve Down sendromu gibi üreme hastalıklarına yeni bir bilimsel bakış sunuyor ve gelecekteki doğurganlık tedavilerini destekleyebilir.
Department of Microbiology and Molecular Genetics profesörü Neil Hunter'ın yürüttüğü araştırma, Nature dergisinde 24 Eylül'de yayımlandı. Araştırma ilk kez, yumurta ve sperm gelişimi sırasında kromozomların çapraz değişimler yoluyla nasıl ayrıntılı biçimde birbirine bağlı kaldığını ve genetik dağılımdaki hataları nasıl önlediğini haritalandırdı.
Genetik bilginin doğru aktarımı için bir kromozom "güvenlik kilidi"
Profesör Hunter şöyle açıkladı: "Bu süreç yanlış işlerse yumurta veya sperm yanlış sayıda kromozom taşıyabilir; bu da sonunda kısırlığa, düşüğe veya Down sendromu gibi genetik hastalıklara yol açabilir."
İnsan hücrelerinde 46 kromozom bulunur ve bunlar 23 homolog çift halinde düzenlenmiştir. Yumurta veya sperm oluşurken eşleşmiş kromozomlar hizalanmalı ve çapraz değişimler oluşturmak için belirli bölgelerde kırılma ve yeniden birleşme geçirmelidir. Bu süreç, kromozom çiftlerini sabit tutarken her çocuğa her iki ebeveynden gelen genlerin benzersiz bir kombinasyonunu sağlar.
Bu bağlantıların korunması kadınlarda özellikle karmaşıktır. Yumurta hücreleri fetal gelişim sırasında oluşur ve çapraz değişimler tamamlandıktan sonra dinlenme durumuna geçer; onlarca yıl sonra yalnızca ovülasyon sırasında yeniden etkinleşir. Çapraz değişim bağlantılarının bu kadar uzun süre nasıl kararlı kaldığı, üreme biyolojisinde yanıtlanmamış bir soruydu.
Maya, insan biyolojisine dair ipuçları sunuyor
Bunu araştırmak için Hunter'ın ekibi, moleküler genetikte yaygın olarak kullanılan bir model olan mayayı kullanarak kromozomların yeniden birleşmesini moleküler düzeyde izledi. "Gerçek zamanlı genetik" yöntemiyle araştırmacılar, seçilmiş proteinlerin kontrollü koşullarda parçalanmasını sağladı ve çapraz değişim yapılarının doğru oluşup oluşmadığını gözlemledi.
Sonuçlar, başta kohezin kompleksi olmak üzere bir dizi önemli proteinin, insanlarda Bloom kompleksi olarak adlandırılan STR kompleksinin DNA çapraz değişim yapılarını vaktinden önce açmasını önlediğini gösterdi. Bu koruma, çift Holliday ekleminin kararlı hale getirilmesi için gereklidir.
Hunter, "Bu proteinler, kromozom bağlantılarının hatalı biçimde parçalanmasını önleyen bekçiler gibi görev yapıyor. Bu, kromozomların ayrılma hatalarını önlemede kritik bir adım" dedi.
Temel araştırmadan doğurganlık tıbbına
Çalışmada maya kullanılmış olsa da Hunter, ilgili kromozom yapılarının ve mekanizmalarının insanlarda büyük ölçüde korunduğunu vurguladı. Bu nedenle temel araştırma, insan üreme bozukluklarının anlaşılmasına ve doğurganlık tanı ve tedavilerinin geliştirilmesine doğrudan katkı sağlayabilir.
Çalışmanın eş liderliğini, halen University of Virginia'da biyokimya ve moleküler genetik yardımcı profesörü olan doktora sonrası araştırmacı Shangming Tang üstlendi. Araştırma National Institutes of Health (NIH), Howard Hughes Medical Institute (HHMI), UC Davis Comprehensive Cancer Center ve American Cancer Society tarafından finanse edildi.
Haberler | DNA'daki gizli sırlar: Bilim insanları kısırlık ve düşüklerin moleküler kökenlerini ortaya çıkardı
Haberler | DNA'daki gizli sırlar: Bilim insanları kısırlık ve düşüklerin moleküler kökenlerini ortaya çıkardı
İnsan üremesinin istikrarı, doğumdan önce moleküler bir "dans" tarafından şekillenir. University of California, Davis'teki araştırmacılar, yumurta ve sperm oluşumu sırasında DNA'nın derinliklerinde bulunan önemli bir mekanizmanın kromozom bütünlüğünü nasıl koruduğunu ortaya koydu. Bu bulgu, kısırlık, düşük ve Down sendromu gibi üreme hastalıklarına yeni bir bilimsel bakış sunuyor ve gelecekteki doğurganlık tedavilerini destekleyebilir.
Department of Microbiology and Molecular Genetics profesörü Neil Hunter'ın yürüttüğü araştırma, Nature dergisinde 24 Eylül'de yayımlandı. Araştırma ilk kez, yumurta ve sperm gelişimi sırasında kromozomların çapraz değişimler yoluyla nasıl ayrıntılı biçimde birbirine bağlı kaldığını ve genetik dağılımdaki hataları nasıl önlediğini haritalandırdı.
Genetik bilginin doğru aktarımı için bir kromozom "güvenlik kilidi"
Profesör Hunter şöyle açıkladı: "Bu süreç yanlış işlerse yumurta veya sperm yanlış sayıda kromozom taşıyabilir; bu da sonunda kısırlığa, düşüğe veya Down sendromu gibi genetik hastalıklara yol açabilir."
İnsan hücrelerinde 46 kromozom bulunur ve bunlar 23 homolog çift halinde düzenlenmiştir. Yumurta veya sperm oluşurken eşleşmiş kromozomlar hizalanmalı ve çapraz değişimler oluşturmak için belirli bölgelerde kırılma ve yeniden birleşme geçirmelidir. Bu süreç, kromozom çiftlerini sabit tutarken her çocuğa her iki ebeveynden gelen genlerin benzersiz bir kombinasyonunu sağlar.
Bu bağlantıların korunması kadınlarda özellikle karmaşıktır. Yumurta hücreleri fetal gelişim sırasında oluşur ve çapraz değişimler tamamlandıktan sonra dinlenme durumuna geçer; onlarca yıl sonra yalnızca ovülasyon sırasında yeniden etkinleşir. Çapraz değişim bağlantılarının bu kadar uzun süre nasıl kararlı kaldığı, üreme biyolojisinde yanıtlanmamış bir soruydu.
Maya, insan biyolojisine dair ipuçları sunuyor
Bunu araştırmak için Hunter'ın ekibi, moleküler genetikte yaygın olarak kullanılan bir model olan mayayı kullanarak kromozomların yeniden birleşmesini moleküler düzeyde izledi. "Gerçek zamanlı genetik" yöntemiyle araştırmacılar, seçilmiş proteinlerin kontrollü koşullarda parçalanmasını sağladı ve çapraz değişim yapılarının doğru oluşup oluşmadığını gözlemledi.
Sonuçlar, başta kohezin kompleksi olmak üzere bir dizi önemli proteinin, insanlarda Bloom kompleksi olarak adlandırılan STR kompleksinin DNA çapraz değişim yapılarını vaktinden önce açmasını önlediğini gösterdi. Bu koruma, çift Holliday ekleminin kararlı hale getirilmesi için gereklidir.
Hunter, "Bu proteinler, kromozom bağlantılarının hatalı biçimde parçalanmasını önleyen bekçiler gibi görev yapıyor. Bu, kromozomların ayrılma hatalarını önlemede kritik bir adım" dedi.
Temel araştırmadan doğurganlık tıbbına
Çalışmada maya kullanılmış olsa da Hunter, ilgili kromozom yapılarının ve mekanizmalarının insanlarda büyük ölçüde korunduğunu vurguladı. Bu nedenle temel araştırma, insan üreme bozukluklarının anlaşılmasına ve doğurganlık tanı ve tedavilerinin geliştirilmesine doğrudan katkı sağlayabilir.
Çalışmanın eş liderliğini, halen University of Virginia'da biyokimya ve moleküler genetik yardımcı profesörü olan doktora sonrası araştırmacı Shangming Tang üstlendi. Araştırma National Institutes of Health (NIH), Howard Hughes Medical Institute (HHMI), UC Davis Comprehensive Cancer Center ve American Cancer Society tarafından finanse edildi.
Haber kaynağı:
İnternetten derlenmiştir