Hücre Boyutunu Kontrol Eden Mekanizma Çözüldü
Fotoğraf: İki renk flüoresan ile belirtilmiş replizom kompleksi ve bölünme halkalarının birleşme proteinlerini ifade eden E. coli hücleri. Görsel: Jun Lab, UC San Diego.
Hücrenin boyutunu kontrol eden mekanizma nedir, sorusu, bilimde çoktandır sorulan bir sorudur. San Diego Kaliforniya Üniversitesi’nde bakteriler ile çalışan çok disiplinli bir araştırma grubu bu soruya yeni bir bakış açısı getirmiştir.
Yaklaşık beş yıl önce, San Diego Kaliforniya Üniversitesi’nde biyofizikçi olan Suckjoon Jun liderliğindeki bir araştırma grubu, hücre boyutunun, “toplayıcı” olarak da bilinen esas bir işlem tarafından kontrol edildiğini keşfetmiştir. Bu “toplayıcı”, hücrenin, doğumundan bölünmesine kadar sabit boyutta büyümesine yön veren bir fonksiyondur. Bu işlemin gerisindeki mekanizmalar ile ilgili gizemler hâlâ sürmektedir.
16 mayısta Current Biology dergisinde yayımlanan araştırmada Jun, baş yazarlardan Fangwei Si ve Guillaume Le Treut ve ortak çalışanları, toplayıcının çalışma prensiplerini açıklamışlardır. Araştırma grubu “boyuta bağlı homeostasi” olarak da bilinen bir işlevi keşfetmişlerdir. Araştırmacılar “Özetlenir ise iki gerekli unsur vardır: hücre bölünmesi için spesifik biyolojik bileşenlerin dengeli sentezi ki kuşkusuz buna proteinler de dahil ve bu proteinler yeterli miktara ulaştıklarında toplayıcıyı harekete geçirecek bir kritik eşik değerinin de geçilmesi. Toplayıcı, bu iki unsur tamamlandığında harekete geçmektedir,” açıklamasında bulunmuşlardır.
Fizik Bölümünde bulunan Doç. Dr. Jun, “Bu çok güçlü bir mekanizma. Çünkü, her hücre büyük de doğsa küçük de doğsa hedeflediği hücre boyutuna gelebileceğini garanti etmektedir. Hücre bölünmesinde bulunan bazı anahtar proteinler sayesinde özellikle toplayıcı incelenebilmiştir,” demiştir.
Bununla birlikte araştırmacılar aynı mekanizmayı Escherichia coli (E. coli) ve Bacillus subtilis (B. subtilis) bakterilerinde de keşfetmişlerdir. Bu sayede mekanizmanın, birçok yaşam formunda var olabileceğine inanmışlardır.
Jun, biyologlardan, fizikçilerden ve mühendislerden oluşan bu araştırma grubu, yıllar süren deneysel yaklaşımlar ve bir dizi araştırma yöntemini denedikten sonra toplayıcıyı çözebilmiştir, demiştir.
Ayrıca Jun “Hücre boyutuna bağlı homeostasi prensibi temel biyolojik sorulardan biridir ve sonunda mekaniksel olarak prensibi ilk defa anlaşılmıştır. Yalnızca fizik ile ya da yalnızca biyoloji ile bu sorunu çözmemiz mümkün değil idi. Bu araştırma çok disiplinli bir yaklaşım gerektirdi,” demiştir.
Araştırma ekibi şimdi ise, toplayıcıyı oluşturan sayısal ve mekanik çerçevenin, maya ve kanser hücreleri gibi diğer modellere uygulanıp uygulanmadığını araştırıyor.
Makaleyi görüntülemek için “Bakterilerde Hücre Boyutu Kontrolünün ve Homeostasinin Mekanik Prensibi” buraya tıklayın.
Kaynak: phys.org
