Tek bir insanın vücudundaki hücrelerin genetik açıdan birbirinden ciddi biçimde farklı olduğunu gösteren kapsamlı bir çalışma yayımlandı. Normalde DNA analizleri, yüzlerce hücrenin karışık DNA’sına bakıyor ve nadir mutasyonlar bu kalabalık içinde kayboluyor. Bu çalışmada ise hücreler tek tek incelendi ve vücudun, birbirinden farklı genetik yapılara sahip onlarca hücre tipiyle dolu büyük bir mozaik gibi olduğu görüldü.
Araştırmacılar, her hücrede DNA’nın yalnızca iki kopya halinde bulunmasının analiz sürecini zorlaştırdığını belirtiyor. Harvard Medical School’dan Joe Luquette liderliğindeki ekip, bu engeli “primary template-directed amplification” adı verilen özel bir yöntemle aştı. Bu teknik, hücredeki DNA’yı çoğaltırken hata payını azaltıyor ve genomun daha eksiksiz okunmasını sağlıyor. Böylece her hücrenin DNA’sında hangi bölgelerin eksik, fazla ya da bozuk olduğu net biçimde saptanabiliyor.
Kayıp DNA parçaları, çoğalmış bölgeler, Y kromozomu kaybı öne çıktı
Analizlerde bazı hücrelerde “kromozom kolu fazlalığı” tespit edildi. Bu durum, bir kromozomun üst veya alt bölümünün fazladan kopyalanması anlamına geliyor ve DNA çoğalması sırasında oluşmuş bir hata olduğunu gösteriyor. Bazı hücrelerde büyük DNA parçalarının tamamen kaybolduğu görüldü; bu kayıplar “delesyon” olarak adlandırılıyor. Diğer bazı hücrelerde ise küçük DNA bölgelerinin defalarca kopyalandığı, yani “duplikasyon” oluştuğu belirlendi. Bu tür değişikliklerin yaşla birlikte herkesin vücudunda doğal olarak birikebildiği biliniyor.
Çalışmada ele alınan bir diğer konu ise bazı hücrelerde Y kromozomunun tamamen kaybolmuş olması. Erkeklerde normalde bir adet bulunan bu kromozomun, yaş ilerledikçe bazı kan hücrelerinde yok olması sık görülen bir durum ve “mosaic loss of Y” olarak adlandırılıyor. Önceki araştırmalar, bu kaybın kalp-damar hastalıkları riskindeki artışla ilişkili olabileceğini göstermişti.
Bilim insanları, bu genetik değişimlerin neden oluştuğunu anlamak için mutasyonların taşıdığı “moleküler izleri” de analiz etti. Mutasyonlar, ortaya çıkma nedenlerine göre belirli imzalar taşır. Örneğin tütün dumanındaki kimyasallar DNA’da kendine özgü hasarlar bırakır. İncelenen bazı hücrelerde bu “sigara dumanı imzası” tespit edildi ve hücrelerin yaşam boyunca çevresel etkilere maruz kaldığı anlaşıldı.
Bu çalışma, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yürütülen 140 milyon dolarlık geniş bir projenin ilk adımı niteliğinde. Proje kapsamında 150 kişiden alınacak örneklerle vücudun 19 farklı bölgesinden hücreler tek tek dizilerek yaşam boyu biriken genetik değişikliklerin ayrıntılı bir haritası çıkarılacak. Amaç, insan vücudunun genetik yapısını yaşla birlikte nasıl değiştirdiğini gösteren kapsamlı bir “moleküler atlas” oluşturmak.
Bilim insanları, bu atlas sayesinde kritik bir soruya yanıt bulmayı hedefliyor. Uzmanlara göre ilerleyen yıllarda “sağlıklı bir hücrenin genetik olarak nasıl görünmesi gerektiği” çok daha net tanımlanacak ve bu bilgi, özellikle mutasyon temelli hastalıkların daha doğru yorumlanmasında kullanılacak.
Kaynak: Nature