Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Organ Yenilemenin Sırlarını Aksolotlardan Öğreneceğiz!

Kesilmiş Uzuvlarını Tekrar Oluşturabilen ve İç Organlarının Hasarlarını Tamir Edebilen Aksolotlar, Bilim İnsanlarının Merceği Altında!

Organ Yenilemenin Sırlarını Aksolotlardan Öğreneceğiz! How Stuff Works
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Kıvrımlı solungaçları ve sevimli suratları ile ilginç bulduğumuz aksolotlar (İng. axolotl) bir başka özelliği ile bilim insanlarının hayli ilgisini çekiyor. Uzuvlarını kaybettiklerinde tekrar oluşturabiliyor ve kalp veya beyin gibi organlarının bir kısmı yok olduğunda tekrardan eksilen bölgeyi tamamlayabiliyorlar (rejenerasyon). Bu şaşırtıcı özelliği genetik açıdan anlayabilmek ve insanlar için faydalı olmasını sağlamak için bilim insanları uzun süredir çalışıyorlar. İnsanlar için uzuvların tekrar oluşması şu anda söz konusu olmasa da yaraların kısa sürede iyileşmesini sağlayabilmek bile büyük bir gelişme olurdu.

Aksolotlar Hakkında Kısaca

Aksolotlar, hayvanlar aleminin amfibyumlar sınıfında bulunurlar ve Ambystoma (köstebek semender) cinsine ait Ambystoma mexicanum türüdür. Tür adından da anlaşılacağı üzere Meksika’nın güneyindeki bazı göllerde ve kanallarda yaşarlar. Halk dilinde yürüyen balık olarak bilinse de balık değil, amfibidirler. Diğer amfibilerden farklı olarak metamorfoz geçirmeden yetişkinliğe ulaşırlar, dolayısıyla karaya çıkmadan suda kalırlar ve solungaçlarını kaybetmezler.

Aksolotların diyetlerinde yumuşakçalar, solucanlar ve böcek larvaları bulunur. 15 yıla kadar uzunca bir süre yaşayabilirler. Maalesef, yaşadıkları suların kirlenmesi sayılarını iyice azaltmış ve doğada soyu tükenmekte olan hayvanlar listesine girmişlerdir. Akvaryumların en popüler hayvanlarından biri olup, laboratuvarlarda en fazla incelenen amfibi türüdürler. 1998’de yapılan araştırmalarda yaklaşık 6000 vahşi aksolot belgelenmesine karşılık, 2014 yılında biyologlar tek bir aksolot bulamamışlar ve soylarının tükendiğini düşünmüşlerdir. Neyseki yapılan araştırmalarda hala doğada az da olsa var oldukları belirlenmiştir.

Aksolotların ilginç özelliklerinden biri de metamorfaza uğramadan doğrudan yetişkinliğe ulaşmalarıdır. Bu duruma Biyoloji'de neoteni (Çocuk görünümlülük) denir. Aksolotlar, neoteninin harika bir örneğidir çünkü büyüdükçe olgunlaşmazlar. Diğer amfibilerden olan kurbağa yavrularının veya benzer hayvanların aksine solungaçlarını kaybetmezler. Suda kalırlar ve dolayısıyla akciğerleri de gelişmez. Neotenik hayvanların avantajı yetişkinliğe ulaşmadan üreme şanslarının olmasıdır. Yalnız bu evrimsel avantaj, aksolotların sayıca artmalarında faydalı olamamıştır.

Neoteni hakkındaki ayrıntılı yazımıza buradan, aksolotlar hakkındaki yazımıza ise buradan ulaşabilirsiniz.

Aksolotların Yeniden Uzuv Oluşturma Yetenekleri

Aksolot Genomlarını İncelemedeki Zorluklar

Bilim insanları, aksolotların kendini yenilenme yeteneğinin genetik temelini bulabilirlerse, insanlarda hasarlı dokuyu geri kazanmanın yollarını da bulabileceklerini umut ediyorlar. Ancak aksolotlar, şimdiye kadar genomu dizilmiş hayvanların arasında en büyük genoma sahip hayvan. Genomları insanlarınkinden 10 kat daha büyük ve 32 milyar baz çiftine sahip.

Buna rağmen, Viyana'daki Moleküler Patoloji Araştırma Enstitüsü'nde biyolog olan Elly Tanaka, aksolotlar ve insanların benzer sayıda genlere sahip olduğunu söylüyor. Aksolotların genomlarının çok daha uzun olmasını sağlayan şeyin tekrarlayan DNA'larının fazlalağından kaynaklı olduğunu düşünüyorlar. Bilim insanları, bir organizmanın genomunun sırasını okuyabilmek için, DNA'yı parçalara ayırıp sonra da bu parçaları bir yapboz gibi yeniden birleştirmek zorundadır.

Aksolotlar laboratuvarlarda üzerinde en çok araştırma yapılan amfibi türüdür. Viyana'daki Moleküler Patoloji Araştırma Enstitüsü'nden Elly Tanaka, tam aksolot genomunun dizisini üreten ekiptendir.
Aksolotlar laboratuvarlarda üzerinde en çok araştırma yapılan amfibi türüdür. Viyana'daki Moleküler Patoloji Araştırma Enstitüsü'nden Elly Tanaka, tam aksolot genomunun dizisini üreten ekiptendir.
Quanta Magazine

Aksolotların Kaybettiği Uzuvlar Nasıl Büyüyor?

Aksolotlar herhangi bir ampütasyondan sonra çok az kanarlar ve saatler içinde yarayı kapatabilirler. Hücreler yara bölgesine göç eder ve blastema adı verilen bir damla oluştururlar. Blastema hücreleri yeni kemik, kas ve diğer dokulara dönüşürler. Minyatür ve mükemmel yeni bir uzuv oluşur, daha sonra sahibi için büyüyerek normal boyutta bir uzuva dönüşür. Vücudun başka bir yerinde kesilen ve nakledilen bir blastema, olması gerektiği gibi bir uzuv oluşturabilir ancak kritik dönemde sinirler blastemaya ulaşmazsa yeni bir uzuv büyüyemez.

Bir aksolot semenderi bacağının yeniden oluşma ve büyüme aşamaları. Sağlam uzuv en solda, uzuv kesildikten sonra birkaç ay içinde kendini yenileyebiliyor.
Bir aksolot semenderi bacağının yeniden oluşma ve büyüme aşamaları. Sağlam uzuv en solda, uzuv kesildikten sonra birkaç ay içinde kendini yenileyebiliyor.
Quanta Magazine

Ayrıca araştırmacılar, makrofaj adı verilen bağışıklık hücrelerinin yenilenme için önemli olduğunu buldular. Makrofajlar iltihabı kontrol etmeye yardımcı oluyorlar. Bu arada, fibroblast adı verilen bağ dokusu hücreleri de bir uzuvun yeniden büyüyebilmesi için çok önemli olan konumsal bilgileri taşıyor. Bu konumsal bellek, bir hücrenin vücudun neresinde olduğunu bilebiliyor.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Bilim insanları henüz aksolotların iç organları ve uzuvlarını yeniden oluşturmak için aynı mekanizmaları kullanıp kullanmadığını ve bir aksolotun neden arka arkaya birçok kez uzuvlarını büyütebileceğini bilmiyorlar (yalnız bu uzuv oluşturma olayı sadece 5 kezde sınırlı görünüyor). Başka bir gizemin ise bir uzuvun doğru boyuta ulaştığında büyümeyi nasıl bırakacağını bilmesi.

En Son Yapılan Araştırma Sonuçları

Amerika'daki Yale Üniversitesi araştırmacıları aksolotların kaybettikleri uzuvları nasıl yeniledikleri üzerine bir araştırma gerçekleştirdiler ve araştırma sonuçlarını eLife akademik dergisinde paylaştılar (28 Ocak 2020). Yazarlardan biri ve Moleküler, Hücresel ve Gelişimsel Biyoloji Profesörü olan Parker Flowers şunları söylüyor:

Onu öldürmeyen, neredeyse her yaralanmadan sonra her şeyini yeniden yaratıyor.

Flowers ve meslektaşları, yenilenmede yer alan en az iki geni tanımlamak için hayvanın karmaşık genomunu anlamanın bir yolunu buldular. Yeni sekanslama ve gen düzenleme teknolojilerinin ortaya çıkması, araştırmacıların uzuvların yenilenmesinden sorumlu olabilecek yüzlerce gen adayının bir listesini hazırlamalarına izin verdi.

Eski yüksek lisans öğrencisi olan Lucas Sanor ve Flowers, uzuv yenilenmesinden sorumlu olduğundan şüphelenilen 25 genin izlenebileceği gen düzenleme teknikleri kullandılar. Yöntem, aynı zamanda aksolot kuyruğunun kısmi yenilenmesinden sorumlu olan blastemadaki iki geni tanımlamalarına izin verdi. Yazarlar, yayınlanan makalenin tartışma bölümünde şu paragrafa yer vermişler:

Bu çalışmada, rejenerasyon regülatörlerini tanımlamak için hedeflenen mutasyonların meydana gelmesini ve soy izlemeyi birleştiren yeni bir tarama platformu sunuyoruz. Bu yöntem, kimerik hayvanların mutajenik haploid uzuvlarını oluşturmaya dayanıyor. Bu haploid uzuvların gelişiminin ve rejenerasyonunun diploid uzuvlarınki ile karşılaştırılabilir olduğunu bulduk. Bu yaklaşımı kullanarak, hücrelerin uzuv rejenerasyonuna ve uygun kuyruk rejenerasyonuna katılması için katalaz ve fetuin-b'nin gerekli olduğunu bulduk. Aksolot, vücudunun birçok bölümünü yenilemek için etkileyici bir kapasiteye sahip olduğundan, gelecekteki çalışmalarda haploid kimerik yaklaşımların bu yapıların rejenerasyonuna uygulanıp uygulanamayacağı araştırmalıdır. Bildiğimiz kadarıyla, bu, bir omurgalının karmaşık yapısında gerçekleştirilen canlı bir organizmadaki haploid seçim taramasının ilk örneğidir.
(A) Haploid-diploid kimera (İng. chimaera; birden fazla farklı genotip içeren hücrelerden oluşan tek bir organizma) oluşumunun şematiği. (B) Çocuk kimerik aksolotların orijinal ve tamamen yeniden oluşturulmuş haploid uzuvlarından DNA ekstrakte edildiğini gösteren şematik. (C) Mutant hücrelerin orijinal ve yenilenmiş uzuvlara katkısını gösteren şematik. (D) Nötr bir genin mutant alelleri; tirozinaz (mavi), orijinal ve yenilenmiş uzuvlar arasında korunur. Rejenerasyon için gerekli olan mutajenize edilmiş genler (kırmızı) alel sıklığında bir azalma veya yeniden oluşmuş uzuvdaki alellerin tamamen kaybını gösterecektir.
(A) Haploid-diploid kimera (İng. chimaera; birden fazla farklı genotip içeren hücrelerden oluşan tek bir organizma) oluşumunun şematiği. (B) Çocuk kimerik aksolotların orijinal ve tamamen yeniden oluşturulmuş haploid uzuvlarından DNA ekstrakte edildiğini gösteren şematik. (C) Mutant hücrelerin orijinal ve yenilenmiş uzuvlara katkısını gösteren şematik. (D) Nötr bir genin mutant alelleri; tirozinaz (mavi), orijinal ve yenilenmiş uzuvlar arasında korunur. Rejenerasyon için gerekli olan mutajenize edilmiş genler (kırmızı) alel sıklığında bir azalma veya yeniden oluşmuş uzuvdaki alellerin tamamen kaybını gösterecektir.
eLife

Sonuç

Araştırmacılar bu tür birçok genin muhtemelen var olduğunu söylüyorlar. İnsanların da benzer genlere sahip olmalarından kaynaklı, bir gün yara onarımını hızlandırmak veya dokuyu yenilemek için onları nasıl aktive edeceklerini keşfedebileceklerini söylüyorlar.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 12
  • Merak Uyandırıcı! 11
  • Tebrikler! 8
  • Bilim Budur! 7
  • Umut Verici! 7
  • Üzücü! 3
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • İnanılmaz 1
  • Korkutucu! 1
  • Güldürdü 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • B. Hathaway. Tiny Salamander’s Huge Genome May Harbor The Secrets Of Regeneration. (28 Ocak 2020). Alındığı Tarih: 05 Şubat 2020. Alındığı Yer: Yale News | Arşiv Bağlantısı
  • Wikipedia. Axolotl. (05 Şubat 2020). Alındığı Tarih: 05 Şubat 2020. Alındığı Yer: Wikipedia | Arşiv Bağlantısı
  • R. O'Connell. 11 Awesome Axolotl Facts. (16 Nisan 2015). Alındığı Tarih: 05 Şubat 2020. Alındığı Yer: Mental Floss | Arşiv Bağlantısı
  • E. Preston. Salamander’s Genome Guards Secrets Of Limb Regrowth. (02 Temmuz 2018). Alındığı Tarih: 05 Şubat 2020. Alındığı Yer: Quanta Magazine | Arşiv Bağlantısı
  • L. D Sanor, et al. Multiplex Crispr/Cas Screen In Regenerating Haploid Limbs Of Chimeric Axolotls. (28 Ocak 2020). Alındığı Tarih: 12 Şubat 2020. Alındığı Yer: eLife | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 28/09/2020 02:45:25 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8257

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Ana Bulaşma Mekanizması
Haber
Wuhan Koronavirüsü
Hastalıkların Tedavisi
Çağ
Kromozom
Memeli
Uçuş
Sahtebilim
Kanser Tedavisi
Madde
Astrobiyoloji
Makale
Bakteriler
Sağlık Bilimleri
Yaşlılık
Sinek
Üreme
Wuhan
Eğitim
Konuşma
Böcek Bilimi
Moleküler Biyoloji
Covid-19
Hastalık Kontrolü
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“İnsanlar, özgür olduklarını ispatlamak için zincirlerini tıngırdatırlar.”
Anonim
Geri Bildirim Gönder