Bilim İnsanları İşitmeyi Geri Kazandıran Bir Protein Tanımladı

Ulusal Sağlık Enstitüleri'ndeki araştırmacılar, zebra balıklarında işitmeyi yeniden kazandırmak için gerekli olan belirli bir protein ağı tanımladılar. Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü'ndeki (NHGRI) araştırmacılar, insan işitme kaybı tedavilerinin oluşturulmasına yardımcı olabilecek araştırmaya öncülük etti. Bulgular yakın zamanda Cell Genomics dergisinde yayınlandı.


İşitme kaybına iç kulaktaki “saç hücreleri” adı verilen işitme reseptörlerinin yok olması neden olur. Ses kulağımıza girdiğinde, bu küçük saç hücrelerinden çıkan kıllar hareket eder ve bükülür, elektrik sinyallerinin sinirler aracılığıyla ve sesi işlememizi sağlayan beyinlerimize gönderilmesine neden olur.


Zebra balığı gibi birçok hayvan, saç hücrelerinin yenilenmesi yoluyla yaralanmadan sonra işitmelerini geri kazanabilir, ancak insan saç hücresi kaybı geri yüklenemez. Zebra balığı tüy hücrelerinin yenileyici özellikleri, araştırmacılara yenilenmenin belirli temel özelliklerini daha iyi anlamak için bu türü kullanma konusunda ilham verdi.


Oldukça farklı görünümlere sahip olmalarına rağmen, insanlar ve zebra balığı genomik düzeyde aynı genlerin %70'inden fazlasına sahiptir. Bu genomik benzerlik, araştırmacıların sonuçlarını insanlara çevirmeden önce zebra balığı hücre yenilenmesinin biyolojisini daha iyi anlamalarını sağlar.


Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü'nün (NHGRI) Translasyonel ve Fonksiyonel Genomik Şubesinde kıdemli araştırmacı olan Shawn Burgess'in laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Erin Jimenez, araştırmacı Ivan Ovcharenko ile işbirliği içinde çalışmaya öncülük etti.


İnsanlar ve diğer memeliler, yaşlanma ve travma yoluyla yavaş yavaş kaybedilen belirli sayıda saç hücresiyle doğarlar. Zebra balığındaki yenilenmenin nasıl ve neden gerçekleştiği, birçok bilim insanının çözmek istediği bir gizem olmaya devam ediyor.


Araştırmacılar, genomik tekniklerin ve hesaplama tabanlı makine öğreniminin bir kombinasyonunu kullanarak, zebra balığındaki tüy hücresi yenilenmesinin, transkripsiyon faktörleri olarak bilinen, genleri açıp kapatabilen bir protein ağına dayandığını buldu. Bu konuda hangi faktörlerin rol oynadığını doğru bir şekilde belirlemek için, araştırmacıların önce zebra balığı genomundaki güçlendirici dizilere bakmaları gerekiyordu.


Jimenez, "Çalışmamız, Sox ve Six transkripsiyon faktörleri olarak adlandırılan, zebra balıklarında saç hücresi yenilenmesini aktive etmek için birlikte çalışan iki transkripsiyon faktörünü tanımladı" dedi.

İlk olarak, Sox transkripsiyon faktörleri, destek hücreleri olarak adlandırılan çevreleyen hücrelerde rejenerasyon yanıtını başlatır. Daha sonra, Sox ve Six transkripsiyon faktörleri, bu destek hücrelerini saç hücrelerine dönüştürmek için işbirliği yapar.


Zebra balıklarında tüy hücreleri öldüğünde, yakındaki destek hücreleri çoğalmaya başlar. Bu destek hücreleri, diğer hücre türleri olma yetenekleri nedeniyle kök hücreler gibidir. Araştırmacılar, destek hücrelerini saç hücrelerine dönüştüren bazı faktörleri tanımlamıştı, ancak anlaşılmayan şey, bu faktörleri kodlayan genlerin nasıl ve nerede açıldığı ve diğer bilinmeyen faktörlerle koordine edildiği.


Jimenez "Zebra balıklarında rejenerasyonu tetikleyen transkripsiyon faktörlerinin benzersiz bir kombinasyonunu belirledik. İleride, bu zebra balığı transkripsiyon faktörleri grubu, insanlarda işitme kaybını tedavi etmek için yeni terapilerin geliştirilmesine yol açabilecek biyolojik bir hedef haline gelebilir.” dedi.


Kaynak: https://scitechdaily.com/scientists-identify-a-unique-set-of-proteins-that-restore-hearing/amp/