Hücreler, Bir Grup Halinde Birlikte Hareket Etmek İçin Nasıl İletişim Kurarlar
Drosophila yumurta hücresi, bir yumurtaya dönüşürken döner. Bu dönme olayı, yumurta hücresinin dış katmanını oluşturan epitel hücrelerinin topluca organ benzeri yapıyı çevreleyen hücrenin dış kalıbı(yeşil) boyunca göç etmesi nedeniyle oluşur. Credit: Barlan, et al / University of Chicago
Tek bir hücrenin kendini bir yere taşınması gerektiğinde, kendi hareketini kolayca yönetir. Uzantıları ön kenarından uzatır ve çevresindeki diğer hücrelerin ne yaptığına dair endişelenmeden kendi kendine ilerlemek için arka kenarını geri çeker. Fakat hücreler bir tabaka veya epitel tabakasında bir araya getirildiğinde hareketlerini komşularıyla koordine etmek zorundalar. Sizin kalabalık bir odada gezinen bir kalabalığın arasında yürümenizi benzer. Kalabalıkta ilerlemek için, konuşarak (affedersiniz) ya da omuzlarına dokunarak diğerleriyle iletişim kurmanız gerekir. Hücreler de aynı şeyi yapar, ancak sözel ipuçları ve el hareketleri yerine birbirlerine sinyal vermek için protein kullanırlar.
Bu tür eşgüdümlü göç; embriyonik gelişim sırasında, hücreler organları oluşturmak üzere göç ederken, bir yarayı kapatmaya çalıştıklarında iyileşme sırasında ve ne yazık ki birçok kanserin yayılması sırasında önemlidir. Bilim adamları bu süreçte yer alan proteinlerden bazılarını zaten biliyorlardı, ancak Chicago Üniversitesinde yapılan araştırmalar, epitel hücrelerinin bireysel hareketlerini koordine etmek ve dokuları hareket ettirmek için kullandığı yeni bir sinyal sistemi belirledi.
13 Mart 2017'de Developmental Cell dergisinde yayınlanan bir çalışmada, hücre biyolojisi uzmanı Sally Horne-Badovinac ve meslektaşları, iki hücre zarı proteininin drosophila meyve sineğinde epiteryal göçü koordine etmek için nasıl birlikte çalıştıklarını açıkladılar. Fat2 olarak adlandırılan biri, hücrelerin arka kenarında bulunmaktadır; Lar diye adlandırılan diğeri hücrelerin ön kenarında bulunmaktadır. Hücreler göç ederken, Fat2 arkasındaki hücrede ki Lar'e sinyal gönderir; bu da hücrenin ön kenarını uzatmasına, önündeki hücrenin altına sıkışmasına neden olur. Buna karşılık, Lar, Fat2'ye geri sinyal gönderir ve Fat2, arka kenarını geri çeker. Adım adım, komşu hücreler tüm dokuyu hareket ettirmek için koordine bir biçimde birlikte çalışırlar.
Moleküler genetik ve hücre biyolojisi alanında Doç. Dr. ve araştırmanın kıdemli yazarı Horne-Badovinac: “Bir hücrenin çıkıntısı önündeki hücrenin kenarının altına iner, böylece çatı üzerende üst üste dizilmiş yapılara benzer. Bu süreç, tek hücre düzeyinde gerçekten iyi anlaşılır, ancak bu hücrelerin hepsini sıkı bir tabaya sıkıştırdığınızda, daha koordineli bir hale gelir.” diyor.
Fat2 ve Lar, epitelyal hücrelerin göçünü destekleyen büyük transmembran sinyal proteinleridir. Epitelin dış yüzeyi görüntülendiğinde, Fat2 her bir hücrenin arka kenarında bulunur ve Lar her hücrenin ön kenarında bulunur. Bu proteinler daha sonra bireysel hücre göç davranışlarını koordine etmek için hücre-hücre sınırları boyunca etkileşirler. Credit: Barlan, et al / University of Chicago
Horne-Badovinac ve takımı Makalenin başyazarı PhD Kari Barlan ve Princeton Üniversitesinden PhD Marueen Cetera; sinyal verme sürecini incelemek için bir meyve sineği modeli kullandı. Dişi sinek embriyoları geliştikçe, yumurta hücrelerini oluşturan dokular uzar ve konumuna döner. Bilim adamları hem Fat2 hem de Lar'ın bu sürece dâhil olduğunu biliyorlardı, ancak hücrelerin göç ettiği açık değildi, çünkü dairesel odacık çevresi etrafında döndüler, bir noktadan diğerine düz bir çizgi ile ilerlemiyorlardı.
Horne-Badovinac: “Şaşırtıcıydı, çünkü bildiğimiz protein [Fat2] hücrenin arka kenarındaydı, ancak hücrenin ön kenarında bir etki görüyorduk. Başlangıçta bu kesinlikle anlamsızdı. Gerçekten çözmek için bu klonlanmış sınırlar boyunca dikkatle analiz yapılması gerekiyordu.” dedi. Horne-Badovinac, bu proteinlerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğine dair hâlâ birçok soru yönelttiğini ve hücrenin hareket etmesini sağlayan hücre iskeleti mekanizmasına bu sinyali veren başka proteinlerin bulunduğuna inanıyor.
Bu, bu sinyalizasyon sisteminin nasıl çalıştığını bulmak için buzdağının sadece üst kısmıdır. Hücrelerin toplu davranışları, birbirleriyle nasıl iletişim kurdukları ve hücre gruplarının karışık yollarla aynı şekilde hareket etmeleri için nasıl karar verebileceğini düşünmeyi kesinlikle seviyorum. Bu işlemi basit bir Drosophila sisteminde inceleyerek, yara iyileşmesini veya kanserin yayılmasını anlamak için yararlı olacak bilgileri üretebiliriz.
Çeviren: Barış Uçar Bilime Yön Veren Cevaplar
Kaynaklar: https://phys.org/news/2017-03-cells-group.html 16.03.2017
More information: "Fat2 and Lar Define a Basally Localized Planar Signaling System Controlling Collective Cell Migration," Developmental Cell, 2017
Journal reference: Developmental Cell
Provided by: University of Chicago Medical Center
BİYOLOJİ HABERLERİ
-
Amonyum, Dünya’da Yaşamın Ortaya Çıkmasını Sağladı
-
16 Nisan, 'Dünya Biyologlar Günü'
-
Protonların Aşamalı Değişimi, ATP Sentaz Enzimi ve Mitokondriyum
-
Biyoloji Kongre Sponsorluğu
-
Dünya'da Yaşamın Nasıl Başladığının Sırrı...
-
Kazdağları Yaban Mantarları Eğitim Festivali
-
Işığın Değişmesi İle Algler
-
Trikotilomani Nedir
-
Araştırma üniversitelerinin listesi belli oldu. İşte 10 araştırma üniversitesi
-
Bilim İnsanları Tarafından Yapılan Yeni Çalışmada “Hücre İçi Saati” Bulundu
-
UCLA biyologları yaşlanmayı yavaşlatıyor, meyve sineklerinin ömrünü uzatıyor
-
Bilim insanları betalain sentezlemeyi başarmışlar. Betalain üretmenin bize faydaları nelerdir ?
-
Beyin Tanıdık Yüzleri Nasıl Ayırt Ediyor
-
Hakkâri Sat Dağlarında İki Yeni Buzul Gölü Keşfedildi
-
Her Nöron 1000’den Fazla Mutasyon Taşıyor Olabilir