İnsanın Beyninin Büyüklüğünü Açıklamaya Sadece Biraz DNA Yardım Ediyor

Bilim insanları, insan DNA’sı ve şempanze DNA’sı arasındaki farklılıkları incelerken, insan DNA’sında fare beynini büyük ölçüde büyütebilen bir bölge buldular.

Duke Üniversitesi Tıp Okulu Nörobiyoloğu Debra Silver, “İnsan beyninin nasıl geliştiğini kontrol eden daha başka kritik DNA bölgeleri olma olasılığı var.” diyor.

Silver aynı zamanda insan beyninin şempanze beyninden neden bu kadar büyük olduğunu da açıklabilmede yardımcı olabileceğini, bu büyüklüğün de 2 ila 4 kat arasında tahmin edildiği sözlerini ekliyor. Büyük bir beyne sahip olmanın yanı sıra, insanlar daha fazla nörona ve bu nöronlar arası iletişime sahip.

Bilim insanları, büyük beyinlere sahip olmanın yanı sıra özel bir mantık kapasitesi, soyut düşünce, karmaşık duygu ve dil için de genetik temellerin ne olduğunu anlamak istiyor. İnsan ve şempanze DNA’ları oldukça benzer. bu benzerliğin %95 oranında olduğu söylenmekte. Ama Silver ve bazı meslektaşları son zamanlarda insan ve şempanze arasındaki belirgin farklılık için DNA parçalarına bakmaya başladılar.

mouse_custom-7d02d8584d92b8835a564bb82c89023d5579386d-s400-c85 (1)
İnsan DNA diziliminin eklendiği fare embriyosu, HARE5. (gen aktivitesi mavi gözüken kısımlarda) Şempanze versiyonundan %12 daha büyük bir beyin hacmine sahip.

Silver şöyle açıklıyor “Gelişmekte olan beynin gen aktivitesini düzenliyor olması muhtemel olan parçaları seçtik.” DNA’nın bu bölgesi bu konuda umut verici görünüyordu çünkü beynin gelişiminde rol oynadığı bilinen bir genin yakınlarında bulunuyordu. Araştırıcılar bu DNA’nın şempanzeye ait olanını aldılar ve fare embriyosuna aktardılar. Başka farelere ise insana ait olanını enjekte ettiler.

Silver, keşfettiğimiz şey insan DNA’sı nöral kök hücre aktivitesine dönüştü ve bu hücreler ise bizim serebral korteks nöronlarımı üreten hücrelerdi sözlerini dile getirdi.

Current Biyoloji dergisinin haberine göre, sadece doğumdan önce bile insan DNA’sına sahip farelerin beyin boyutları, şempanze DNA’sına sahip farelerden %12 civarında daha büyük hacimde.

Silver “Daha büyük beyinleri gördüğümüzde gerçekten heyecanlandık. Bunun sadece buzdağının görünen kısmı olduğunu düşünüyorum.” sözlerini ekledi. Ekip şimdi ise farelerin yetişkinlikte nasıl bir davranış farklılığı göstereceğini öğrenmek istiyor. Aynı zamanda beyni etkileyen başka DNA kısımları da aramaya devam ediyorlar.

Özellikle DNA’nın belli bir bölümü önemli bulundu; genetik kodun bir parçası olan “Hurda DNA” olarak adlandırılan kısım. Bu DNA protein kodlamadığından dolayı bilim insanları hiç bir işlevi olmadığını düşünüyordu. Ama şimdilerde araştırıcılar bu tarz DNA’ların büyük ihtimalle genlerin aktif ve inaktif durumlarını düzenlediğini düşünüyor. Tabi tam olarak ne olduğu hala gizemini sürdürmekte.

San Francisco, Kaliforniya Üniversitesi ve Gladstone Enstitülerinde insan ve şempanze DNA’ları üzerine çalışan Katie Pollard, “Bu kısımlar ve işlevleri hakkında çok az bilimsel bilgiye sahibiz.”diyor.

İnsanlar ve şempanzeler arasındaki genetik farklılıkların çoğu bu sözde Hurda DNA’larda bulunmakta. Genetik farklılıkları bulmak artık oldukça kolay olsa da, bu farklılıkların hangi karakter üzerinde ve neden değişiklik ortaya çıkardığını anlamak bir hayli zorlayıcı. Pollard, bu yeni çalışma, boşluklar arasında bağlantı kurmakta yardımcı olacak sözlerini de ekliyor.

Farelerde görülen büyük beyinler merak uyandırıcı fakat bunun hayvanlarda biliş üzerinde nasıl bir etki bırakabileceğini tahmin etmek çok zor.

Çalışmanın bu alanında zorluklardan biri bilim insanlarının genetik değişiklik ortaya çıkarabilmesi ve bunun gerçekten bir farklılık ifade edebilmesi. Pollard “Ama biz burada insanlar ve şempanzelerin bahsediyoruz. Herhangi biri üzerinde deney yapamayız. Ve bu yüzden de nedenselliği açıklamak çok zor.” diyor.

Pollard’ın laboratuvarında, bilim insanları insan ve şempanze DNA’larını hücre kaplarında inceleyerek farklılıkları araştırıyor.

Pollard “Aslında biz şimdi insan veya şempanzenin embriyonik beyin hücreleri ve dokularına eşdeğer üretim yapabiliriz. Ve genom mühendisliği tekniklerini kullanarak, bu primat hücre dizilerinde(cell lines), insan ve şempanze dizilim değişimlerinin etkilerini çalışmaya başlayabiliriz.” diyor.

Sonunda bu gibi çalışmalar beyne insanın karakteristik yeteneklerini sağlayan DNA dizilim listelerini ortaya koyabilir. Bu beyin hastalıklarında neyin ters gittiğini anlamada önemli olabilir.

 

Kaynak:http://www.npr.org/blogs/health/2015/02/19/387088596/just-a-bit-of-dna-helps-explain-humans-big-brains

 

Leave a Reply