Beynin İşleyişini Anlamak İçin Genler İnceleniyor
Beyinde çok sayıda ve çeşitte nöron ve nöronlara yardımcı glia hücreleri vardır.
Eğer beynin yapısını ve işlevini aydınlatmak istiyorsak öncelikle bu hücrelerin kendi içlerinde nasıl çalıştığını ve etraflarıyla olan etkileşimlerini anlamak zorundayız. Amerika’da Allen Beyin Bilimi Enstitüsü genlerin ifadelerini temel alarak farenin görsel korteksinde 49 farklı hücre tipi tanımladılar. Bu hücre sınıflandırması şimdiye kadar yapılan en büyük bireysel yetişkin korteks nöronlarını içeriyor.
Öncelikle ışığın beyindeki yolculuğundan biraz bahsedelim. Işık retina hücrelerine çarptıktan sonra ilgili sinyaller optik sinirler vasıtasıyla optik kiazma gelir ve buradan çapraz olarak farklı beyin bölgelerine dağılır. Bu sinyallerin çapraz dağıtımı şu şekilde olur: Her iki göze sol taraftan gelen ışık beynin sağında, sağ taraftan gelen ışık beynin sol yarım küresinde işlenir. Optik kiazmdan sonra sinyaller hipotalamusta vücudun hormonal düzeni ve biyolojik saatini ayarlamak için kullanılır. Görsel dikkat gibi bir iş gerekiyorsa göz kaslarını kontrol etmek için beynin frontal göz alanları ve superior colliculus devreye girer. Sinyaller paralel olarak talamusta lateral geniculate nükleusa gider ve oradan son durak olan primary visual kortekse (V1) gider. V1 alanı beynin görsel bilgiyi işlediği en önemli yeridir. Burada her hücre çok üst düzey görevlere sahiptir. Bu yüzden hücrelerin gen ifadelerine göre karakterizasyonunun yapılması oldukça önemlidir.
Araştırma ekibi nöronları tek tek incelemek için korteksten ayırabilmeyi sağlayan yeni bir yöntem geliştirdiler. Yeni yöntemde her bir nöron önce dokudan koparıldı sonra da tüm genomu analize tabi tutuldu. Genom çapında yapılan analizler bütün nöronlarda yapılan protein üretiminin haritasını çıkardı ve nihayetinde sinir hücreleri arasında bireysel farklar ortaya çıkarıldı. Her bir nöronun binlerce geni protein üretiminde rol oynuyor. İşin içine binlerce nöron olduğunu da katarsak ortaya muazzam bir bilgisayar analiz işi çıkıyor.Tabi böylesine kapsamlı bir çalışma da dünyanın en iyi dergilerinden Nature Neuroscience’da yayınlandı.
Nöronlardan elde edilen genler ve protein kümeleri belirli renklerle sınıflandırıldığında 49 farklı hücre grubu oluşturuldu. Bunlardan 42’si nöron 7’si ise nöron olmayan hücrelerden oluşuyor. Glia hücreleri nöronlardan sayıca 5-10 kat daha fazla bulunmasına rağmen görevi nöronlara yardımcı olmak olduğu için çeşidi nöronlar kadar fazla görünmüyor.
İnsan beyni üzerindeki çalışmalar 100 yılı aşkın bir süredir devam ediyor ancak hala çözemediğimiz çok gizem var. Örneğin derinlik algısının nasıl oluştuğu hala bir muamma.Nöronların ürettikleri proteinlere ve gen ifadelerine bakarak bireysel karakter tahlilleri bize çok yardımcı olacacaktır. Ancak yine de onları iş üstünde toplu bir şekilde çalışırken gözlemlememiz gerekiyor. Aynı proteinleri kullanan hücrelerle farklı proteinleri kullanan hücre gruplarının bilgiyi nasıl işlediği ileriki zamanlarda beyni anlamanın yanı sıra bazı hastalıkların tedavisinde de bizlere çok yardımcı olacaktır.
Hazırlayan: Ali Çağlayan Taybaş
Kaynak
http://www.nature.com/neuro/journal/vaop/ncurrent/full/nn.4216.html
Beynin İşleyişini Anlamak İçin Genler İnceleniyor. http://sinirbilim.org/beynin-isleyisini-anlamak-icin-gen-mercek-altina-aliniyor/
Genetik Haberleri
-
Araştırmacılar kediler, yunuslar, kuşlar ve düzinelerce başka hayvanın genom haritasını çıkarıyor
-
Kolombiya'da nadir görülen bir kuş türünde "gynandromorphy" gözlemlendi
-
Kurumaya dayanıklı bitkiler için genom veritabanı yayınlandı
-
En son DNA barkodlama teknolojisiyle İsrail'in tatlı su balık türleri listesinin yeniden gözden geçirilmesi
-
İnsanların Daha Önce Bilinmeyen Bir Dokunma Duyusu Keşfedildi
-
Bilim İnsanları Tüm İnsan Genomunun Dizilimini Çıkardı. Ancak Henüz Bitmedi
-
İlk Defa Tazmanya Kaplanından RNA Elde Edildi
-
Neandertal DNA’nız, Sizi Acıya Karşı Daha Hassas Yapıyor Olabilir
-
Epigenetik ve Epigenetik Mekanizmalar
-
İlk taslaktan 20 yıl sonra insan Y kromozomu tamamen dizilendi.
-
Kim Bu Kimerizm? Tek Bedende İki Kişi
-
Gen terapi, genetik materyalin yeniden düzenlenmesi
-
mRNA Aşıları: Genetik İnovasyonunun Yeni Yüzü ve Sağlıkta Devrimi
-
Genetik Dizilimi Yapılan En Eski Modern İnsanın Yüzünü Görün
-
Neandertal ve Denisovalı Genleri Farelere Aktarıldı