Solucan genomunda gizli kromozom yapıları keşfedildi.
Bazel Üniversitesi bilim insanları, C. elegans solucanında tek tek DNA moleküllerini izleyerek kromozomların içinde gizli kalan üç farklı büyük alan türünü keşfetti; bu bulgular genom organizasyonunun hayvanlık aleminde daha yaygın olabileceğini gösteriyor.
İnsan vücudundaki neredeyse her hücre, sadece mikrometrelerce genişliğinde bir çekirdeğin içinde yaklaşık iki metre (6.6 feet) uzunluğunda DNA barındırır. Bu inanılmaz sıkışma, İsviçre'nin uzunluğunda uzanan bir olta ipinin bir Emmental peyniri tekerleğine sıkıştırılmasıyla benzetilir.
Bu yoğunlukta bile genlerin erişilebilir kalması, kopyalanması ve onarılması için DNA'nın hassas bir şekilde düzenlenmesi gerekir.
Bazel Üniversitesi'nden profesör Susan Mango, "Kromozomlar çekirdek içinde rastgele yerleşmez" derken, mikroskop altındaki görüntülerle moleküler çalışmaların verileri arasında uzun süredir bir boşluk olduğunu hatırlatıyor. Mikroskop küçük mahallelere benzeyen yapılar gösterirken, moleküler çalışmalar iki ana organizasyon prensibini tespit etmişti: komşu DNA parçalarının sık etkileşime girdiği "topolojik ilişkilendirme alanları" (TAD) ve bu TAD'ları birleştiren daha büyük kompartmanlar.
Tek molekül takibi gizli yapıları açığa çıkardı
Araştırmacılar, erken embriyonik gelişim sırasında C. elegans solucanında kromozomların nasıl organize olduğunu inceledi. Anahtar, DNA moleküllerini tek tek incelemek oldu. Önceki çalışmalar, omurgalılardan farklı olarak C. elegans'ta TAD'lerin neredeyse yok olduğunu öne sürüyordu; ancak bu çalışmalar binlerce DNA molekülünün ortalama ölçümlerine dayanıyordu ve bu da bireysel yapıları gölgede bırakabiliyordu.
İlk yazar Dania Camila Pulido-Barrera, "kromatin izleme" (chromatin tracing) adı verilen mikroskopi tabanlı bir teknik kullanarak bireysel DNA moleküllerini inceledi ve bunları üç boyutlu katlanma desenlerine göre gruplayarak üç farklı büyük kromozom alanı tespit etti.
"Binlerce DNA molekülünü ortaladığınızda önemli farklılıklar kaybolabilir. Bireysel moleküllere baktığımızda önceden gizli kalan yapıları keşfetmek mümkün hale geldi," dedi Pulido-Barrera.
Heterokromatinde üç farklı alan türü
Araştırmacılar, genomun yoğun paketlenmiş bölgeleri olan heterokromatin içinde üç farklı büyük kromozom alanı belirledi. Bu alanlar yalnızca üç boyutlu yapılarıyla değil, oluşum mekanizmalarıyla da birbirinden farklılaşıyor:
Biri, omurgalılarda görülen TAD'lara çok benzediği tespit edildi.
Diğeri, hücredeki protein fabrikaları olan ribozomların üretimi için kritik olan genleri barındırıyor. Bu "5S eICID" alanı, iyi bilinen nükleolustan farklıdır ve TAD alanlarından da ayrı davranıyor.
Üçüncü alan türünün yapısal özellikleri hala inceleniyor.
Bu bulgular, C. elegans'in otozomlarında büyük, net tanımlı TAD-benzeri alanların olmadığı varsayımını çürütüyor. Ayrıca kromozom organizasyonunun temel prensiplerinin, önceden thought'den daha geniş bir hayvan yelpazesinde yaygın olabileceğini işaret ediyor.
Yapıdan işleve: sıradaki sorular
Şimdi bu yapıların hangi işlevleri yerine getirdiği soruluyor. Profesör Mango, "Bu farklı alanların var olduğunu artık biliyoruz. Ama asıl soru onların ne işe yaradığı" diyor.
"Bunları bozduğumuzda ne olur? Bu gen düzenlemesini nasıl etkiler?" Ekip, bu sorulara cevap aramak için C. elegans model organizmasını kullanmaya devam edecek.
Çalışma, *Nature Structural & Molecular Biology* dergisinde yayımlandı (DOI: 10.1038/s41594-026-01895-4).
Bu haber işinize yaradı mı?
İlgili haberler Tümünü gör
