Maya hücrelerinde bölünme sırasında kromozomların doğru şekilde ayrılmasını sağlayan merkez bölgeler, canlılar arasında yapı olarak büyük farklılıklar gösteriyor. Özellikle maya gibi bazı organizmalarda bu bölgeler çok küçük ve basit yapıda olurken, diğer canlılarda geniş ve tekrarlayan DNA dizilerinden oluşuyor. Bu çeşitlilik ve merkezin hızlı evrimi, bilim insanlarının uzun süredir cevabını aradığı önemli bir bilmecenin temeli oldu.
Dortmund’daki Max Planck Moleküler Fizyoloji Enstitüsü müdürü Andrea Musacchio liderliğindeki araştırma grubu ile New York Üniversitesi Grossmann Tıp Fakültesi’nden Jef Boeke, maya merkezelerinin evrimsel kökenini ortaya koydu. Araştırmacılar, bugünkü maya merkezelerini atalarınınkilerle genetik olarak bağlayan “proto-nokta” merkezeleri tanımladı. Bu ara evre form, ataların parazit DNA kalıntılarını içerirken, maya genomundaki merkezlerin nasıl şekillendiğine dair yeni bir pencere açıyor.
Kromozomların tam bölünmesi için hücrede önemli bir görev üstlenen merkezeler, hücre bölünmesinde kromozomların doğru şekilde ayrılmasını sağlar. Bu süreç için her canlıda ortak olan bir mekanizma olsa da, merkezelerin DNA yapısı inanılmaz hızla değişim gösterir. Bilim dünyasında buna “merkez paradoksu” denir. Maya, bu paradoksu en belirgin şekilde ortaya koyan organizmadır çünkü merkezeleri inanılmaz küçük ve net sınırlarla tanımlanmıştır. Yeni çalışma, bu özel maya merkezelerinin evrimini genetik açıdan açıklayan ilk detayları sunuyor.
Araştırmanın dikkat çeken kısmı, büyük tekrarlayan DNA dizilerinden oluşan merkezelerle, maya gibi küçük ve belirgin merkezeler arasında kademeli bir geçiş formunun keşfedilmesidir. Araştırmacılar, bu ara merkezelerde yer alan DNA’nın “retrotranspozonlar” olarak adlandırılan hareketli, genetik materyal parçalarından türediğini belirledi. Bu keşif, hücrelerin genomunda bir zamanlar istenmeyen ya da “parazit” olarak görülen DNA parçalarının evrimsel süreçte nasıl önemli işlevler üstlendiğine dair somut bir örnek sunuyor.
Neden bu keşif önemli? Çünkü maya merkezeleri, içinde fonksiyonel DNA dizisi tamamen çözülmüş ilk merkezler olarak kromozom biyolojisinin temel taşlarından birini oluşturur. Ancak bu küçük ve kesin dizilerin nasıl evrildiği şimdiye kadar bir muammaydı. Yeni bulgular, genomda önceden önemsiz görülen DNA bölümlerinin “evrimsel hazine” olarak yeniden işlevlendirilip hücre için kritik yapılar oluşturabileceğini gösteriyor. Böylece kromozomların yapı taşlarından biri tamamen değişime uğrayabilir.
Araştırmanın geleceği ise merkezelerin evrimsel değişkenliği karşısında, onları tanıyan kinetokor adlı protein yapısının nasıl adapte olduğunu anlamaya odaklanacak. Ekip, ayrıca transpozonların benzer şekilde başka genom yapılarının oluşumunda rol oynayıp oynamadığını araştırarak, genom inovasyonunun yaygınlığını ortaya koymayı hedefliyor. Bu perspektif, hücresel genetik yapının dinamik doğasını derinlemesine kavramamıza yardımcı olabilir.
📎 Kaynak: sciencedaily.com
