«
  1. Ana sayfa
  2. Bilim
  3. Beynimizi Büyük Yapan Nedir?

Beynimizi Büyük Yapan Nedir?

Beynimizi Büyük Yapan Nedir

İnsanlardaki muazzam sinir kütlesinin temeli nedir? Laboratuvarda yetiştirilen “mini beyinlerin” yardımıyla, araştırmacılar neden şempanze ve gorillerden daha büyük beyinler geliştirdiğimize dair yeni bilgiler edindiler. Buna göre, sinirsel progenitör hücreler insanlarda daha uzun süre aktif kalır ve bu da silindirik bir şeklin korunmasıyla ilişkilendirilir. Araştırmacılar ayrıca özel bir genin rol oynadığını gösterebildiler: aktivitesini manipüle ederek gorillerin beyin organoidlerini “insanlaştırabildiler”.

Hayvanlar alemindeki en yakın akrabalarımızla birçok benzerlik göz önüne alındığında, çok önemli bir fark vardır: Şempanze ve gorillere kıyasla, insan beyninin gelişimi sırasında yaklaşık üç kat daha fazla nöron yaratılır. Bilim adamları, bu farklılığın dayandığı genetik ve gelişimsel süreçlerle uzun zamandır ilgileniyorlar. Bu soruyu araştırmak için birkaç yıldır yeni bir teknik var: Petri kabındaki kök hücrelerden üretilen sözde serebral organoidler, laboratuvarda beyin gelişimini araştırmak için yeni yollar sunuyor. Belli teknikler kullanılarak, kök hücrelerin beynin doğal oluşumuna benzer şekilde gelişmesini sağlamak mümkündür. Bu, serebral özelliklere sahip yapılar oluşturur – “mini beyinler”.

Araştırmacılar, insan beyin organoidlerinin özelliklerini şempanze kök hücrelerinden yetiştirilenlerle karşılaştırarak, farklılıkları zaten gösterdi. İnsanlardaki özel sinirsel gelişimin gecikmelerle ilgisi olduğuna dair belirtiler zaten var. Cambridge’deki Tıbbi Araştırma Konseyi (MRC) Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan Madeline Lancaster’ın bilim adamları, “Ancak bu çalışmalarda, karşılaştırmalar nörogenezin halihazırda devam etmekte olduğu aşamalarda gerçekleştirildi,” diye yazıyor. Bu nedenle ekibin odak noktası, daha önceki bir geliştirme aşamasındaydı: Araştırmacılar, sinir hücrelerinin oluştuğu nöral öncü hücrelerdeki süreçlere odaklandılar.

Görünürde erken bir form

Açıkladıkları gibi, bu özel erken form başlangıçta silindirik bir şekil ile karakterize edilir, bu da muhtemelen aynı şekle sahip özdeş yavru hücrelere bölünmelerini kolaylaştırır. Nöral progenitör hücreler bu aşamada ne kadar sık ​​çoğalırsa, daha sonra o kadar fazla nöron oluşturulur. Bilim adamları, hücreler olgunlaştıkça ve yavaşladıkça uzadıklarını ve uzun bir dondurma külahı gibi bir şekil oluşturduklarını açıklıyor. Bu daha önce fareler üzerinde yapılan çalışmalardan biliniyordu. Onların durumunda, nöral progenitör hücreler, nispeten hızlı bir şekilde silindirik şekilden konik şekle değişir ve buna üremenin yavaşlaması eşlik eder.

Beyin organoidlerinin yardımıyla, araştırmacılar artık bu gelişimin insanlarda, gorillerde ve şempanzelerde nasıl gerçekleştiğini keşfedebildiler. Büyük maymunlarda nöral progenitör hücrelerin şeklindeki değişimin farelere kıyasla çok uzun sürdüğünü buldular: Geçiş yaklaşık beş gün sürüyor. Ancak bilim adamları, insan beyni organoidlerinde sürecin yaklaşık yedi gün sürdüğünü bildirdi. Silindir şeklini korudukları süre boyunca, progenitör hücreler aslında daha sık bölündü ve daha fazla nöronal gelişim için daha fazla yavru hücre üretti.

Araştırmacılara göre, insan beyni organoidlerinin maymun organoidlerinden çok daha büyük hale gelmesinin nedeni de budur – bu da gerçek beyinlerin özelliklerini yansıtır. Lancaster, “Erken beyindeki hücrelerin bir deformasyonla ilişkili gecikmiş gelişiminin, oluşan nöron sayısını etkilediği aşikar hale geliyor” diyor. “Hücre şeklindeki nispeten basit bir evrimsel değişikliğin beynin gelişimi için önemli sonuçlara sahip gibi görünmesi dikkat çekicidir. Bu bizi insan yapan şeylere ışık tutuyor ”dedi Lancaster.

İnsanlaşmış maymun organoidleri

Bu bağlamda bilim adamları bir adım daha ileri gittiler: Nöral progenitör hücrelerin gelişimindeki farklılığın altında yatan genetik mekanizmalar hakkında ipuçları elde ettiler. Bunu yapmak için, insan beyin organoidlerindeki gen aktivitesini – yani hangi genlerin açılıp kapatıldığı – maymun versiyonundakilerle karşılaştırdılar. Bunu yaparken, goril beyin organoidlerinde insan versiyonlarından daha önce devreye giren “ZEB2” adlı bir genetik yapı ile karşılaştılar. En güncel ve en doğru bilim haberleri Dırdırcı’da!

Genin önemini araştırmak için, goril beyin organoidlerinin gelişiminde ZEB2’nin etkisini geciktir mek için bazı prosedürler kullandılar. Etkinin, progenitör hücrelerin olgunlaşmasını yavaşlattığı, bunun sonucunda goril beyin organoidlerinin geliştiği ve insanlara benzer şekilde büyüdüğü gösterildi. Araştırmacılar aynı zamanda zıt etkiyi de gösterebildiler: insan progenitör hücrelerinde ZEB2 geninin daha erken aktivasyonu, insan organoidlerinde erken bir geçişi teşvik etti, böylece bunlar daha çok maymun versiyonları gibi gelişti.

Lancaster sonuçları şöyle özetliyor: “Çalışma, gelişmekte olan insan beyninin özelliklerine yeni bir bakış sağlıyor ve bu da bizi yaşayan en yakın akrabalarımız olan diğer büyük maymunlardan ayırıyor”.

Kaynak: UK Research and Innovation

Bir Cevap Yaz

Enis Hakkında

Bir Cevap Yaz

E-Posta adresiniz paylaşılmayacaktır. Doldurulması zorunlu alanlar işaretlenmiştir *