Bizi İnsan Yapan Nedir? Cevap “Çöp DNA”da Bulunabilir!

DNA'mız, evrimsel anlamda yaşayan en yakın akrabamız olan şempanzeninkine çok benzer. İsveç'teki Lund Üniversitesi'ndeki kök hücre araştırmacıları, DNA'mızın daha önce gözden kaçan, sözde kodlanmamış DNA'sı olarak adlandırılan ve tüm benzerliklerimize rağmen, beyinlerimizin neden farklı şekilde çalıştığını açıklayabilen bir farklılığa katkıda bulunan bir parça buldular. Çalışma, Cell Stem Cell dergisinde yayınlandı.

Şempanze, evrimsel anlamda yaşayan en yakın akrabamızdır ve araştırmalar, akrabalığımızın ortak bir atadan geldiğini ileri sürmektedir. Yaklaşık beş ila altı milyon yıl önce, evrim yollarımız ayrıldı ve bugünün şempanzesine ve 21. yüzyıldaki insanlığa, Homo Sapiens'e yol açtı. Yeni bir çalışmada, Lund'daki kök hücre araştırmacıları, insan ve şempanze beyinlerini farklı kılan DNA'mızda ne olduğunu incelediler ve cevaplar buldular.

"Yaşayan insanlar ve şempanzeler üzerinde çalışmak yerine laboratuvarda yetiştirilen kök hücreleri kullandık. Kök hücreler Almanya, ABD ve Japonya'daki ortaklarımız tarafından deri hücrelerinden yeniden programlandı. Ardından beyin hücrelerine dönüştürdüğümüz kök hücreleri inceledik." diye açıklıyor Lund Üniversitesi'nde nörobilim profesörü olan ve çalışmayı yöneten Johan Jakobsson.

Araştırmacılar, kök hücreleri kullanarak insanlardan ve şempanzelerden beyin hücreleri üretti ve iki hücre tipini karşılaştırdı. Daha sonra, insanların ve şempanzelerin DNA'larının bir bölümünü farklı şekillerde kullandıklarını buldular ki bu da beynimizin gelişiminde önemli bir rol oynuyor gibi görünüyor.

​​"DNA'mızın farklı olarak tanımlanan kısmı beklenmedikti. Bu, daha önce "çöp DNA" olarak adlandırılan, DNA'nın sözde yapısal bir varyantıydı, uzun süredir hiçbir işlevi olmadığı kabul edilen uzun bir tekrarlayan DNA dizisiydi. Daha öncesinde araştırmacılar, tüm DNA'mızın sadece yüzde ikisini oluşturan protein üreten genlerin bulunduğu kısmında cevaplar aradı ve farklılık örnekleri bulmak için proteinleri inceledi."

"Bu, insan beyninin evriminin temelinin (cevabın genetik DNA'nın bu yüzde ikisinde olduğu varsayıldığından) muhtemelen daha önce düşünülenden çok daha karmaşık olan genetik mekanizmalar olduğunu gösteriyor. Beynin gelişimi için önemli olan, belki de gözden kaçan yüzde 98'de gizlidir." diye belirtti Johan Jakobsson.

Lund'daki araştırmacılar tarafından kullanılan kök hücre tekniği devrim niteliğindedir ve bu tür araştırmalara olanak sağlamıştır. Teknik, 2012 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü tarafından tanındı. Özel hücrelerin yeniden programlanabileceğini ve her tür vücut dokusuna dönüştürülebileceğini keşfeden kişi Japon araştırmacı Shinya Yamanaka'ydı. Bu teknik olmadan, etik açıdan savunulabilir yöntemlerle insanlarla şempanzeler arasındaki farklılıkları incelemek mümkün olmazdı.

Johan Jakobsson, gelecekte yeni bulguların, insanlara özgü görünen bir hastalık olan şizofreni gibi psikiyatrik bozukluklarla ilgili sorulara genetik temelli yanıtlara katkıda bulunabileceğine inanıyor.

Kaynaklar ve İleri Okuma

1. https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211008105736.htm

2. Pia A. Johansson, Per Ludvik Brattås, Christopher H. Douse, PingHsun Hsieh, Anita Adami, Julien Pontis, Daniela Grassi, Raquel Garza, Edoardo Sozzi, Rodrigo Cataldo, Marie E. Jönsson, Diahann A.M. Atacho, Karolina Pircs, Feride Eren, Yogita Sharma, Jenny Johansson, Alessandro Fiorenzano, Malin Parmar, Malin Fex, Didier Trono, Evan E. Eichler, Johan Jakobsson. A cis-acting structural variation at the ZNF558 locus controls a gene regulatory network in human brain development. Cell Stem Cell, 2021; DOI: 10.1016/j.stem.2021.09.008