Bilim beşerlerine tam 6 kere Nobel kazandıran sinek: DNA’sının yüzde 60’ı beşerler ile emsal

Bilim beşerlerine tam 6 kere Nobel kazandıran sinek: DNA’sının yüzde 60’ı beşerler ile emsal

bilim beserlerine tam 6 kere nobel kazandiran sinek dnasinin yuzde 60i beserler ile emsal jIFddXLl

2 Ekim 2017 tarihinde Jeffrey Hall, Michael Rosbash ve Michael Young, Nobel Tıp Ödülü’ne layık görüldüler. Herkese Bilim Teknoloji’den Reyhan Oksay’

Drosophila araştırmaları bundan evvel 10 bilim insanına tam 5 sefer daha Nobel Tıp Mükafatı kazandırdı.

1933: Thomas Hunt Morgan Drosophila’dan yararlanarak kalıtsallıkta kromozomların oynadığı rolü açığa çıkarttı.

1946: HermannJoseph Muller meyve sineklerinde mutasyon suratını artırmak için X-ışını radyasyonundan yararlandı.

1995: Edward B. Lewis, Christiane Nüsslein-Volhard ve Eric F. Wieschaus, Drosophila’dan yararlanarak embriyonik gelişimin genler tarafından nasıl denetim altında tutulduğunu ortaya koydu.

2004: Richard Axel koku reseptörleri ve koku alma sisteminin çalışma düzeneğini sinek deneyleri yardımı ile çözdü.

2011: Jules Hoffmann bağışıklığın nasıl etkin hale geldiğini sinekler sayesinde öğrendi.

DROSOPHİLA’NIN NOBEL TUTKUSU NASIL BAŞLADI?

Sirke sineklerinin laboratuvarların beğenilen deney hayvanı olması Amerikalı biyolog Thomas Hunt Morgan ile 20. yüzyılın başlarında başladı. Morgan, sirke sineklerinden yararlanarak genlerin kromozomların üzerinde nasıl dizildiğini keşfetti. Ve kimi genlerin birbiri ile temaslı olduğunu; öteki bir deyişle kalıtımla geçtiğini keşfetti. Morgan bu süreç içinde günümüzün en beğenilen bilim kısımlarından biri olan genetiğin temellerini oluşturdu.

Bu tarihten sonra genetik bilimi büyük ölçüde sirke sineği deneylerine dayanarak gelişti. Bugün bilim insanları insanlarda hastalıklara yol açan genlerin % 75’inin sirke sineklerinde de bulunduğunu keşfetmiş bulunuyor. Bu hastalıkların başında Dawn sendromu, Alzheimer, otizm, diyabet ve kanserin tüm çeşitleri geliyor. Genetikçi Steve Jones, “Sirke sinekleri güya bilim beşerlerine yardımcı olmak için tasarlanmış” diyor.

DRESOPHİLA’NIN HAYRANLIK UYANDIRAN 15 ÖZELLİĞİ

– Süratli yaşayıp süratli ölürler

Sirke sineğinin ömrü çok kısadır. Üretken bir çift sinek, sıcaklığın 25°C ve üzerinde olması şartı ile 10- 12 gün içinde tıpkı genetiği paylaşan yüzlerce yavru çıkartır. Ve ölür.

– Tıbbi ilerlemelerin büyük bir kısmını sirke sineklerine borçluyuz

Ömürleri görece olarak çok kısa olduğu için sirke sinekleri laboratuvarlar için ülkü deney hayvanlarıdır. Bilim insanları kuşaklar uzunluğu süren genetik evrimi bunların kısa ömür müddetleri içinde basitçe izleme bahtına kavuşmuş oldular. Karşılaştırma yapmak gerekirse bilim insanları sirke sineklerinden 30 yılda öğrendiklerini farelerden lakin 300 yılda öğrenebilirler. Bu yüzden bir yüzyıldır sirke sinekleri genetik araştırmalarının “süperstar”ı pozisyonundadır.

– Bilim insanları genetiğin temel sistemlerini sirke sineklerinden öğrendiler

Thomas Hunt Morgan geçen yüzyılın başında sirke sineklerini sistematik olarak inceleyen birinci bilim insanıdır. Ayrıyeten kromozomal kalıtsallık kuramını birinci defa Morgan oluşturdu. Genetik biliminin temeli de böylelikle atılmış oldu.

– Küçük olmalarına rağmen sirke sineklerinde çok sayıda gen bulunur

Beşerler 24.000 yeniden sahip; halbuki birkaç mm uzunluğundaki bu sinekte 14.000 gen bulunur.

– Sineklerden öğreneceğimiz daha çok şey var

Bilim insanları sirke sineğinin gen haritasını 2000 yılında çıkarttılar. İnsan Genom Projesi bu temel bilgilere dayanarak oluşturuldu. Son yüzyıl boyunca sirke sinekleri genlerin nasıl çalıştığı ile ilgili çok değerli bilgilere erişimi sağladı. Bu hayvanlar genetik mirasın jenerasyondan nesile nasıl aktarıldığına ışık tuttular. Ayrıyeten tek bir hücrenin, yani döllenmiş yumurtanın nasıl olup da tam bir canlı organizmaya dönüşebildiğini anlamamızı sağladılar.

– Beşerler ve sirke sinekleri genetik açıdan birbirinin birebiri

İnsanlarda hastalığa yol açan genlerin % 75’i birebir vakitte sirke sineklerinde de bulunuyor. İşte bu nedenle sirke sinekleri insan hastalığına model oluşturuyor Sirke sineklerinde insan genlerinin pek birçok bulunduğu için bilim insanları sirke sineklerini kullanarak insan hastalıklarını simüle edebildi. Örneğin bol ölçüde şeker yiyen sinekler insanlarda görülen tip 2 diyabet belirtilerini sergiledi. Bilim insanları ayrıyeten sirke sineklerinin genetiklerine müdahale ederek diğer hastalıkları da simüle edebildiler.

– Bunlar laboratuvar ortamında uçmadan nasıl tutuluyor?

Araştırmacılar bunları test tüpten çıkartmadan evvel karbon dioksit ile sersemletiyor. Aksi takdirde uçup gidebilirler.

– Sirke sineği kromozomları barkodlara benziyor

Drosophila kromozomları açık-koyu tonlardadır; barkod dizilimine emsal bir şablon çizerler. Bu sayede bilim insanları bir geni silme yahut dizilimi değiştirme üzere süreçleri bu genler üzerinde çarçabuk yapabilir.

– Dişilerin vakitlerinin birden fazla yumurtlamakla geçer

Dişiler oda sıcaklığında ömürleri boyunca günde 30-50 kadar yumurta bırakır. Daha soğuk ortamlarda yumurta sayısı azalır.

– Küçük böcek, büyük beyin

Yetişkin bir sineğin beyninde 100 binden fazla nöron bulunur. Son yapılan bir çalışmaya nazaran bu nöronların oluşturduğu devreler sirkadiyen ritim, uyku, öğrenme, anıları kaydetme, flört etme, beslenme, şiddet gösterme, uçuş navigasyonu üzere karmaşık davranışları inanılmaz bir tertip içinde yoluna koyar.

– Sırf tıp araştırmalarına hizmet etmezler, daha lezzetli biraların üretilmesine yardımcı olurlar

Stanford Üniversitesi’nde yapılan bir araştırmada sirke sineklerinin meyve bazlı biraları daha cazip bulduğu ortaya çıktı. Bu biraları insanların da tercih ediyor olması, bira üreticilerinin sirke sineklerinden yardım almasına yol açıyor.

– Sirke sinekleri de teselliyi alkolde arıyor

Science mecmuasında yayımlanan bir diğer makalede insanlarda olduğu üzere sirke sineklerinin beynindeki ödül devresinin alkol ile aktif hale geçtiği belirtiliyor. Dahası, sinekler de beşerlerle misal nedenlerle alkole yönelebiliyor. San Francisco’daki Kaliforniya Üniversitesi’nde yürütülen bir araştırmada, dişi sinek tarafından reddedilen erkek sineğin, eşi yanında olan sineğe nazaran tam dört misli daha fazla içtiği gözlenmiş.

– İlaç deneylerinde yol gösteriyorlar

Yeni ilaçların tesirinin araştırıldığı deneylerde drosophila, biyokimyasal açıdan model oluşturuyor. Sineklerdeki hastalık belirtilerini gideren ilaç prototiplerinin klinik deneylerde kullanılmasının yolu açılmış oluyor.

BİLİM İNSANLARI SİRKE SİNEKLERİ SAYESİNDE YENİ BİR GÜZELLEŞME SİSTEMİ KEŞFETTİ

Araştırmacı Vicki Losick son günlerde sirke sineklerini kullanarak yara üzerindeki kaybolan hücrelerin, poliploidizasyon ismi verilen bir sistem yardımı ile telafi edildiğini buldu. Bu da şu manaya geliyor: Yaralanmalara bağlı olarak ortaya çıkan hücre hasarlarında ya hücre üremesi ya da hücre büyümesi ortaya çıkıyor. Böylelikle bedenin hasarlara nasıl reaksiyon verdiği konusunda bilinenler esaslı bir değişim geçirmiş oluyor.

Bu küçük tuhaf organizmalar üzerinde sürdürülen çalışmalar gelecekte tıp ve fizyoloji bilimini nasıl etkileyecek?

Genomik ihtilal sayesinde beşerler bugün DNA’larının şifresini bin dolar karşılığında kırdırıyor. Genetik modelin çıkartılması öncelikle o şahısta yahut aile bireylerinde hastalıklarla ilgili gen varyantlarının tanımlanabilmesinin yolunu açıyor.

Bu etapta en kritik nokta bütün bu genlerin ne işe yaradığının anlaşılması. Bunların pek birçok bilinmeyen bir fonksiyonu başlatan proteinleri yahut fonksiyonları hakkında az da olsa bir fikir sahibi olduğumuz proteinleri kodluyor olabiliriz. Lakin bunların hücre fizyolojisini düzenleyen moleküler şebekeye nasıl ahenk sağladığı konusunda çok fazla bilgi sahibi değiliz.

İşte meyve sineği araştırmaları son on yıldır bu bulmacayı çözmeye çalışıyor.

Üzerinde mutasyon bulunan muhakkak bir Drosophila genini alıp, binlerce farklı gendeki mutasyonlarla birleştirebiliriz. Kolay üremeleri ve kısa ömürlü olmaları nedeniyle bu deneyler çok kısa bir müddette tamamlanabilir. Bu biçimde bilim insanları, hücrenin davranışlarını düzenlemek için birlikte çalışan genetik şebekeleri oluşturabilecekler ve bilinmeyen proteinlerin fonksiyonlarını deşifre edebilecekler.

Sirke sinekleri üzerinde büyük bir süratle sürdürülen çalışmalar, yeni üretilen ilaçların denenmesinde, iklim değişikliğine bağlı sıcaklık artışı, kuraklık üzere etmenlerin organizmaları nasıl etkileyeceğinin anlaşılmasında yol gösterecek.

Daha da değerlisi sirke sinekleri üzerinde araştırma yapmanın ucuz ve kolay olması, memleketler arası bilimsel çalışmalarda daha geniş kapsamlı bir işbirliğini mümkün kılıyor. Son 100 yıl boyunca biyoloji bilim kolundaki gelişmeleri aslında Drosophila’ya borçluyuz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir