Yeni çalışma, embriyonun en erken evrelerinde hücre bölünmelerinin, gen aktivasyonunun ve hücre kaderlerinin yalnızca genetik programlarla değil, embriyonun fiziksel geometrisiyle de yönlendirildiğini gösteriyor.
Avusturya Bilim ve Teknoloji Ensitütüsü (ISTA) bünyesinde yapılan çalışmada, zebra balığının embriyosu incelendi. Araştırmacılar, döllenmeden hemen sonra oluşan blastodiskin şeklinin, hücrelerin nasıl ve hangi yönde bölüneceğini belirlediğini ortaya koydu. Blastodisk, döllenmeden hemen sonra yumurtanın üzerinde oluşan ve embriyonun tamamının geliştiği bölgeye deniyor.
Araştırmanın yazarı Nikhil Mishra, “Zebra balığı, gelişimin en erken aşamalarını incelemek için ideal bir organizmadır. Embriyoları anneden bağımsız olarak döllenir, bu da onları kolayca toplayıp, çoğu zaman yüzlercesini bir arada inceleyebilmemizi sağlar.” diyor.
Embriyo gelişiminde genlerden önce şekil konuşuyor
Hücreler mitotik iğ ipliklerini en uzun eksenlerine hizalayarak asimetrik biçimde bölünüyor ve bu süreç, embriyo boyunca hücre boyutlarında bir gradyan oluşturuyor. Mitotik iğ iplikleri, hücre bölünmesi sırasında kromozomların doğru şekilde ayrılmasını sağlayan mikrotübül yapılarına verilen isim.
Ortaya çıkan hücre boyutu farkları, hücre döngüsü sürelerini değiştiriyor ve zigotik gen aktivasyonunun nerede ve ne zaman başlayacağını belirliyor. Daha küçük ve daha yavaş döngülü hücreler, gen transkripsiyonunu daha erken başlatıyor ve daha uzun süre sürdürüyor.
Araştırma, embriyo gelişiminde geometrinin pasif bir arka plan olmadığını, aksine hücre davranışı ve gen ifadesini yönlendiren aktif bir unsur olduğunu ortaya koyuyor. Uzun vadede bulgular, yardımcı üreme teknolojilerinde embriyoların gelişim potansiyelini daha doğru değerlendirmeyi, erken aşamalardaki gelişim sorunlarını daha iyi anlamayı ve embriyo dayanıklılığını belirleyen fiziksel ilkeleri tanımlamayı mümkün kılabilir.
Kaynak: Nature Physics