İnsanlar ve Denizşakayıkları 'Genetik' Olarak Bağlantılı

İnsanlar ile denizşakayığı olarak da bilinen deniz anemonları ortasında tuhaf bir irtibat olduğu keşfedildi. Yeni bir araştırmaya nazaran insanların işitme gelişimiyle irtibatlı bir gen, birebir vakitte deniz anemonlarındaki duyusal gelişimle de temaslı.

eLife'da yayımlanan yeni bir araştırmaya nazaran; pou-iv (pow-four) olarak isimlendirilen bu genin, bilimsel ismi Nemotostella vectensis olan yıldız deniz anemonunun dokunaçlarında da bulunduğu ve hayvanın dokunma duyusunda çok değerli bir rol oynadığı ortaya çıktı. Bu genin deniz yıldızı anemonundaki rolünün keşfedilmesinin, beşerler ile anemonların ortak atalarında da bulunduğunu ve büyük ihtimalle o vakit da duyusal gelişimde rol oynadığını gösterdiği söz edildi.

Araştırma, işitme duyumuzun milyonlarca yıl eskiye dayanan evrimsel köklerine dair bilgi veriyor


İnsanlarda ve öbür omurgalıların işitsel sistemin duyu alıcıları ‘tüy hücreleri’ olarak isimlendirilir. Stereocilia ismi verilen parmak gibisi organel demetlerine sahip olan bu hücreler, ses olarak algıladığımız titreşimler olan mekanik uyaranları algılamakla vazifelidir. Bununla birlikte pou-iv'i olmayan farelerin sağır olması ise, memelilerdeki tüy hücrelerin gelişimi için pou-iv'in gerekli olduğunu gösterir.

Yıldızcık deniz anemonunun dokunaçlarında da hareketi algılamak için kullanılan benzer mekanik-duyusal tüy hücreleri vardır. Öte yandan pou-iv geninin anemonun duyusal gelişimde oynadığı rol hakkında şimdiye kadar bilinenler ise hayli sonluydu; fakat yeni araştırma bu kontağın ne olduğunu ortaya koydu.

Bu keşfin bir deniz anemonunda mekanosensasyonun (mekanik uyaranların nöral sinyallere dönüştürülmesinin) nasıl geliştiği ve işlediği konusunda yeni bir araştırma alanı açması açısından son derece heyecan verici olduğunu belirten Arkansas Üniversitesi’nden biyolog Nagayası Nakanashi, çalışma için “İşitme duyumuzun yapı taşlarının yüz milyonlarca yıl öncesine dayanan eski evrimsel kökleri olduğu konusunda bize bilgi veriyor. “ ifadelerini kullandı.


Pou-iv geninin fonksiyonunu anlamak isteyen Arkansas Üniversitesi'nden biyolog Ethan Ozment liderliğindeki araştırma takımı, CRISPR-Cas9 gen düzenleme aracını kullanarak geni devre dışı bıraktı ve nelerin değiştiğini gözlemledi. Pou-iv genini etkisiz hale getirmek için döllenmiş yıldız deniz anemon yumurtalarına Cas9 proteini içeren bir kokteyl enjekte eden takım, gelişen embriyoların yanı sıra büyümüş, mutasyona uğramış anemonları da inceledi.

Bu inceleme sonucunda grup, mutant hayvanların dokunaç tüy hücrelerinin, denetim kümesindeki yabani tip anemonlarla karşılaştırıldığında anormal bir biçimde geliştiğini ve dokunmaya karşılık rastgele bir reaksiyon göstermediğini gözlemledi. Öbür bir deyişle bu, anemonların pou-iv olmadan tüy hücreleri aracılığıyla mekanik uyaranları algılayamadıkları anlamına geliyor.

Öte yandan anemonlarda pou-iv'i devre dışı bırakmanın sonucunda, böbreklerdeki sıvı akışının algılanması için gerekli olan ve omurgalılarda bulunan polikistin 1'i üreten yine çok misal bir genin değerli ölçüde bastırıldığı da gözlemlendi. Her ne kadar böbrekleri olmasa da sıvı akışını algılamak, deniz anemonları için son derece yararlı bir yetenektir.

Sonuçlar, pou-iv'in mekanoreseptör gelişimindeki rolünün büyük ölçüde korunduğunu gösteriyor


Elde ettikleri bütün bilgileri göz önüne alan araştırmacılar, çalışmanın sonuçlarının pou-iv'in, deniz anemonlarının ilişkin olduğu filum olan Cnidaria ve atalarından beşerler üzere iki taraflı simetriye sahip olan Bilateria arasındaki ortak cette mekanosensör hücrelerin gelişiminde rol oynadığını gösterdiği kanaatine vardı. Bununla birlikte araştırmacılar, geni daha da eski zamanlardaki fonksiyonunun araştırılması için daha erken ayrılma noktalarına sahip öteki filumlardan bilgi elde edilmesi gerektiğini kaydetti.

Bu mevzuya ait olarak araştırma makalesinde "Sonuçlarımız, pou-iv'in mekanoreseptör gelişimindeki rolünün Cnidaria ve Bilateria'da geniş ölçüde korunduğunu gösteriyor," şeklinde kaydeden araştırmacılar, “Hayvan evriminde mekanoreseptör farklılaşmasında pou-iv'in rolünün ne kadar erken ortaya çıktığı şimdi çözülmemiş durumda ve eksik olan plakozoanlar ve süngerlerden mukayeseli bilgiler gerektiriyor." ifadelerine yer verdi.