Araştırmacılar, “önemsiz DNA” olarak kabul edilen uydu DNA’sının genomu bir arada tutmada önemli bir rol oynadığını belirlediler.
Son zamanlarda eLife dergisinde yayınlanan bulgular, bu genetik “önemsiz” in kromozomların, hücrelerin hayatta kalması için gerekli olan hücre çekirdeğinin içinde doğru bir şekilde demetlenmesini sağlamak adına hayati bir işlevi yerine getirdiğini göstermektedir.
Bu perisentromerik uydu DNA, çok basit ve çok tekrarlanan bir genetik kod dizisinden oluşur.
Her ne kadar bizim genomumuzun önemli bir bölümünü oluştursa da, uydu DNA’sı herhangi bir spesifik protein yapmak için talimatlar içermez.
Dahası, tekrarlanan doğasının, genomu daha az kararlı ve hasara veya hastalığa daha duyarlı hale getirdiği düşünülmektedir.
Yakın zamana kadar, bilim adamları sözde “gereksiz” veya “bencil” DNA’nın gerçek bir amaca hizmet etmediğine inanıyordu.
Michigan Üniversitesi Yaşam Bilimleri Enstitüsü’nde araştırma görevlisi olan ve araştırmanın baş yazarı Yukiko Yamashita, “Ancak bunun sadece genomik anlamda önemsiz olduğu fikriyle ikna olmadık” diyor.
Yamashita ve meslektaşları, hücreler bu perikentromerik uydu DNA’sını kullanamazlarsa neler olacağını görmeye karar verdiler.
Uzun, tekrarlı sekanslarda bulunduğu için, araştırmacılar tüm uydu DNA’sını genomdan basitçe kesip çıkaramaz veya değiştiremezdi. Bunun yerine, uydu DNA’sına bağlandığı bilinen bir protein olan D1’i incelemeye aldılar.
Araştırmacılar D1’i, yaygın olarak kullanılan bir organizma olan Drosophila melanogaster’ın (meyve sinekleri) hücrelerinden çıkardılar. Ve ekip, germ hücrelerinin – sonuçta sperm veya yumurta haline gelen hücrelerin – ölmekte olduğunu fark etti.
Sonraki analizler, ölmekte olan hücrelerin, genomun parçalarını içeren nükleusun dışında mikro çekirdekli veya küçük tomurcuklar oluşturduğunu ortaya çıkarmıştır.
Çekirdek içinde kapsüllenmiş tüm genom olmadan, hücreler hayatta kalamazdı.
Araştırmacılar, D1 proteininin, tüm kromozomları çekirdeğe çekmek için uydu DNA’ya bağlandığını düşünüyorlar.
D1 proteini uydu DNA’sına bağlanamazsa, hücre tam bir çekirdek oluşturma yeteneğini kaybeder ve sonuçta ölür.
UM Tıp Fakültesi’nde hücre ve gelişim biyolojisi profesörü olan Yamashita, “Bu tıpkı bir çiçek buketi oluşturmak gibi. Proteinin birden fazla bağlanma yeri vardır. Bu nedenle birden fazla kromozomun üzerine yapışabilir ve bunları tek bir yerde bir araya getirebilir. Böylece bireysel kromozomların çekirdeğin dışına çıkmasını önleyebilir” diyor.
Ekip, fare hücrelerini kullanarak benzer deneyler yaptı ve aynı sonuçları buldu: Fare uydu DNA’sına normal olarak bağlanan bir proteini çıkardıklarında, hücreler yine mikro çekirdek oluşturdu ve hayatta kalamadı.
Hem meyve sineklerinden hem de fare hücrelerinden elde edilen benzer bulgular Yamashita ve meslektaşlarının uydu DNA’sının hücresel hayatta kalma için sadece model organizmalarda değil, aynı zamanda DNA’yı çekirdeğe dahil eden türler arasında (insanlar dahil olmak üzere) zorunlu olduğuna inanmalarına yol açtı.
Kaynak: Science Alert
