Spermler Yolunu Nasıl Bulur?

Bilim insanları, sperm hücrelerinin zarında keşfedilen bir proteinin, spermlerin yumurtaya giden yolda yönlerini bulup, yollarını tayin etmelerinde önemli bir rol oynadığını tayin etti.

PMCA (plasma membrane Ca2+ ATPase) adı ile bildiğimiz plazma zarı kalsiyum ATPaz enzimi, aynı zamanda neden yalnızca aynı türe ait sperm ve yumurta hücrelerinin etkileşime girebildiklerinin de anlaşılmasına yardımcı olacak.

Spermler son derece başarılı yol buluculardır. Ürememizi sağlayan ve hatta şu anda var olmamızı sağlayan şeylerden biri de zaten bu. Tokyo Üniversitesi bünyesindeki Misaki Marine Biological Station’dan Profesör Manabu Yoshida ve diğer araştırmacılar, spermlerin bu davranışları nasıl geliştirdikleri ve neden bu tip bir genetik altyapıya sahip olduklarını inceledi.

Sperm hücreleri, bakteriler ve diğer mikroskopik organizmaları, çevrelerindeki kimyasalların değişen konsantrasyonlarını birere veri olarak kullanarak, belirli yönlere, ortamlara veya şeylere karşı yaklaşma veya tam tersi uzaklaşma davranışı gösterirler. Kemotaksi (chemotaxis) olarak bilinen bu süreç, konstantrasyon gradyeni veya derişim farkına bağlı olarak işler.

Yukarıdaki figürde University of Tokyo araştırmacılarının spermin yol tayini ve yön bulma yöntemleri ile ilgili geliştirdikleri model mekanizmalar görülüyor. kutucukların içindeki siyah düz çizgiler flagella üzerindeki hücre zarını ve sarı kanallar Ca2+ kanallarını gösterirken, SAAF molekülleri ile etkin hale geçen PMCA’nın Ca2+ iyonlarını dışarı atıyor. Bu iyon giriş çıkışları flagella hareketini kontrol ederek, sperm hücresinin yönünü değiştirmesini veya düz ilerlemesini sağlıyor. Görsel Telif: Manabu Yoshida, The University of Tokyo

Yumurta hücreleri spermleri cezbeden bir çekici kimyasal salgılar. Araştırmacılar bu aksiyonu, Askidya (Ascidiacea) olarak bilinen beyni olmayan tübüler yaratıklar üzerinde inceledi.

Yalnızca larva halinde iken hareketli olan bu canlılarda bir kalsiyum taşıyıcı protein keşfeden araştırmacılar, bu proteinin yani PMCA’nın sperm kemotaksisinde de etkili bir rol oynadığını belirtti.

Askidya sperminin kuyruk zarlarında PMCA bol miktarda bulunuyor. Bu protein, hücre zarında bulunuyor ve türe özel maddelere bağlanarak flagellanın dalgalanmasını kontrol edip sperm hücrelerinin hareketini yönlendiriyor.

Analizler, ölçümler ve gözlemler için farklı teknikler kullanılan çalışmada, kromatografi ile yumurtanın salgıladığı bahsi geçen cezbedici molekül tespit edildi. Özel kameralar ile de yavaş çekimde sperm hareketleri iyi çözünürlükte kaydedildi ve incelendi.

Kullanılan metotlar ile, PMCA’nın hücresel kalsiyum seviyesini kontrol altında tutmak ve düzenlemekten sorumlu olduğu ortaya koyuldu. Üstelik daha önce PMCA’nın bu yönde bir rolü olmadığı sanılıyordu.

Baran Bozdağ