Mutasyonların Zamanla İnsan Hücrelerinde Nasıl Biriktiğini Anlamaya Yönelik Dört Çalışma

İngiltere, Çin ve Güney Kore’deki birden fazla kurumda birbirinden bağımsız 4 araştırma ekibi insan hücrelerinde meydana gelen ve kalıtsal değişimler olan mutasyonların nasıl biriktiğine dair çalışmalar yapmışlardır. Çalışmanın tüm detayları Nature dergisinde yayınlanan makalelerinde mevcuttur.

4 araştırma ekibindeki bilim insanları tek bir kişi gibi bir organizmanın hücre soyunu referans alarak çalışmalara başlayıp yürütmüşlerdir. Bir hücrenin bölünmesinde meydana gelen herhangi bir mutasyon, özellikle “germline mutasyon” ise organizmanın bundan sonraki soyuna aktarılacaktır. İnsan tek bir döllenmiş yumurtadan oluştuğu için bilim insanları doğumdan ölüme kadar meydana gelmiş; gerek somatik gerekse germline mutasyonlar olsun hepsini gözleyebilmektedirler. Bu sonuç doğrultusunda insan hücrelerinin spesifik profilleri mevcuttur. Bilim insanları daha fazla bilgiye erişebilmek için insan vücuduna ait farklı bölgelerdeki dokulardan örnekler alarak o dokulara ait hücrelerin genom analizlerini yapmışlardır.

Güney Kore’deki ve Birleşik Krallık’taki araştırma ekibi insan gelişiminin en erken safhalarında meydana gelen biyolojik süreçlere odaklanarak daha fazla şey öğrenmeye çalışmışlardır. Yakın zaman içerisinde hayatını kaybeden bireylerden de örnekler alarak bir “hücre soy hattı” oluşturmayı amaçlamışlardır. Ancak bu hücre soy hattı embriyonik dönemi de baz alarak yapılmıştır. Her iki araştırma grubu da. hücrelerin yumurtadaki iki hücrenin ilk kez bölünmesinden kaynaklanma ihtimalinin yüksek olduğu belirlemiştir. Diğer hücrelerin ise başka dokulara dönüştüğü görülmüştür. Güney Kore’deki ekip ek olarak, fiziksel olarak diğer hücrelere yakın bulunan hücrelerin her zaman yakından ilişkili olmadığını kanıtlamıştır.

Diğer iki ekip ise hücre bölünmesindeki ve yaşamın ilerleyen zamanlarındaki meydana gelen mutasyonlara odaklanmışlardır. İngiltere'den ikinci ekip, kök hücreler gibi kendi kendini yenileyen dokularda bulunanlar ile kas dokusu gibi yenilenmeyenler arasındaki soylarda farklılıklar bulmuştur. Ayrıca Çinli bilim insanları vücudun farklı bölgelerinden alınmış doku veya hücre örneklerinden, kansere yol açan üç veya daha fazla mutasyonun olduğunu göstermişlerdir. Her iki araştırma ekibi de dış etkenlerden kaynaklanan özellikle toksinler gibi mutasyonlara daha yatkın olan hücrelerde soy farklılıkları bulmuşlardır.

Esasen bu 4 araştırma ekibinin çalışmaları ele alındığı zaman sadece insan gelişimini anlamaya yönelik değil, aynı zamanda kanserli hücrelerin ve tümörlerin gelişimi gibi süreçleri anlamaya yönelik bir yaklaşım sunmaktadır.

Kaynaklar ve İleri Okuma

1. https://phys.org/news/2021-08-devoted-mutations-accumulate-human-cells.html

2. Tim H. H. Coorens et al, Extensive phylogenies of human development inferred from somatic mutations, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03790-y

3. Ruoyan Li et al, A body map of somatic mutagenesis in morphologically normal human tissues, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03836-1

4. Luiza Moore et al, The mutational landscape of human somatic and germline cells, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03822-7

5. Seongyeol Park et al, Clonal dynamics in early human embryogenesis inferred from somatic mutation, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03786-8