pelın_
Kalbimiz neden sol tarafta?
Aynaya baktığınızda ne görürsünüz? Birbirinin hemen hemen aynısı iki kulak, iki göz, iki kol ve iki bacak. Görüntümüz baştan sona çarpıcı bir simetriyi yansıtır; sağ tarafımız sol tarafımızın yansımasıdır.
Ama bu yalnızca görünüşte! Çünkü vücudumuzun içinde her şey çok farklı: Kalp, dalak ve pankreas solda, safra kesesi ve karaciğer sağda...
Hatta akciğer gibi çift organlar da sağ ile sol arasında morfolojik farklılıklar sergilerler: Sağ akciğer için üç lob ve sol için de iki lob. Bağırsak da sürekli aynı yönde dolandığından yanaldır.
Peki nasıl oluyor da, başlangıçta bütünüyle simetrik olan embriyon sağı soldan ayırıp organlarını yanlamasına dizebiliyor?
Bilim adamları uzun zamandır bu sırrı çözmeye çalışıyorlardı. Ve nihayet amaçlarına ulaştılar. Son yıllarda, bu organizasyonun, embriyonun birkaç hücresinin yüzeyindeki küçük kirpikler tarafından gerçekleştirilen rotasyon hareketlerinin sonucu olduğunu belirlediler.
Peki ama niye sol?
Bununla birlikte ufak bir sorun söz konusu: Bir rotasyon hareketinin bir tarafta akım yaratırken diğer tarafta yaratmaması için hiçbir neden yok.
Nobutaka Hirokawa'nın ekibi geçen yıl ultra hızlı bir kamera sayesinde bu baş ağrıtan soruyu cevaplamayı başardı. Rotasyon eksenini üç boyutlu inceleyen ekip, bunun embriyonun 40 derece arkasına yönelmiş olduğunu belirledi.
Kirpikler embriyonun iç simetrisini nasıl kırıyorlar?
Embriyon gelişiminin ilk iki haftasında tamamen simetriktir. Simetri kırılması embriyonun yüzeyindeki çukur olan ventral düğümde meydana gelir. Bu düğüm kirpikli hücrelerden oluşmuştur. Bu kirpikler sıvıyı karıştırıp embriyonun soluna iterek morfojen moleküllerin konsantrasyonunu sağlarlar.
1. Kabarcıklar meydana gelir. Düğümün hücreleri organların konumunda rol oynayan morfojen kabarcıkları serbest bırakırlar.
2. Kirpikler harekete geçer. Bir saatin akrep ve yelkovanı doğrultusunda dönen kirpikler kabarcıkları sola doğru iterler.
3. Kabarcıklar solda birikir. Kabarcıklar solda birikerek kirpiklerin karşısında patlar ve morfojenleri salıverir.
4. Simetri kırılır
Morfojenler hücre içinde asimetriye yol açan bir dizi olayı tetiklerler
Başka bir deyişle, kirpik eğer embriyo yüzeyinden uzakta dikilmişse etkili bir harekete yol açıyor; düğümün hücrelerine sürtündüğünde ise, etkisiz bir hareket oluşturuyor. Sonuçta da, embriyonun soluna doğru, sağdakine kıyasla çok daha önemli bir akım oluşuyor. Peki tüm bunlar asimetriyi açıklıyor mu?
Bu akımın organların yanlamasına sıralanmasını nasıl gerçekleştirdiği tam olarak bilinmediği için bu soruya kesin bir evet yanıtı verilemiyor.
İki model
Ancak yine bu konuda da son sözü 2005 yılında Nobutaka Hirokawa söyledi. Japon araştırmacı kirpikli hücreleri inceleyebilmek amacıyla bunları hücre zarının lipitlerine bağlanan floresan bir maddeyle belirginleştirdi.
Kendisi araştırmalarıyla ilgili şu açıklamalarda bulunuyor: "Sadece düğüm hücrelerini incelemeyi düşünürken, o zamana kadar bilinmeyen bir madde olan, çapları 0.3 ila 5 mikrometre arasında değişen ve sola düğüm akımıyla iletilen küçük kabarcıklar belirledik."
Hirokawa bunları NVP (Düğüm kabarcık parçacıkları) olarak adlandırıyor. Bu keşif tam da, düğüm akışının asimetriyi nasıl tetiklediğini açıklamak için iki modelin çarpıştığı bir döneme denk geldi.
Birinci senaryoya göre, bu akım düğümün çevresindeki kirpikler tarafından tamamen mekanik bir şekilde hissediliyor. İkinci model ise, bu akımın o zamana kadar bilinmeyen morfojen (canlılarda dış şekillerin oluşumu.) molekülleri embriyonun solunda topladığını öngörüyor
Ama bu yalnızca görünüşte! Çünkü vücudumuzun içinde her şey çok farklı: Kalp, dalak ve pankreas solda, safra kesesi ve karaciğer sağda...
Hatta akciğer gibi çift organlar da sağ ile sol arasında morfolojik farklılıklar sergilerler: Sağ akciğer için üç lob ve sol için de iki lob. Bağırsak da sürekli aynı yönde dolandığından yanaldır.
Peki nasıl oluyor da, başlangıçta bütünüyle simetrik olan embriyon sağı soldan ayırıp organlarını yanlamasına dizebiliyor?
Bilim adamları uzun zamandır bu sırrı çözmeye çalışıyorlardı. Ve nihayet amaçlarına ulaştılar. Son yıllarda, bu organizasyonun, embriyonun birkaç hücresinin yüzeyindeki küçük kirpikler tarafından gerçekleştirilen rotasyon hareketlerinin sonucu olduğunu belirlediler.
Peki ama niye sol?
Bununla birlikte ufak bir sorun söz konusu: Bir rotasyon hareketinin bir tarafta akım yaratırken diğer tarafta yaratmaması için hiçbir neden yok.
Nobutaka Hirokawa'nın ekibi geçen yıl ultra hızlı bir kamera sayesinde bu baş ağrıtan soruyu cevaplamayı başardı. Rotasyon eksenini üç boyutlu inceleyen ekip, bunun embriyonun 40 derece arkasına yönelmiş olduğunu belirledi.
Kirpikler embriyonun iç simetrisini nasıl kırıyorlar?
Embriyon gelişiminin ilk iki haftasında tamamen simetriktir. Simetri kırılması embriyonun yüzeyindeki çukur olan ventral düğümde meydana gelir. Bu düğüm kirpikli hücrelerden oluşmuştur. Bu kirpikler sıvıyı karıştırıp embriyonun soluna iterek morfojen moleküllerin konsantrasyonunu sağlarlar.
1. Kabarcıklar meydana gelir. Düğümün hücreleri organların konumunda rol oynayan morfojen kabarcıkları serbest bırakırlar.
2. Kirpikler harekete geçer. Bir saatin akrep ve yelkovanı doğrultusunda dönen kirpikler kabarcıkları sola doğru iterler.
3. Kabarcıklar solda birikir. Kabarcıklar solda birikerek kirpiklerin karşısında patlar ve morfojenleri salıverir.
4. Simetri kırılır
Morfojenler hücre içinde asimetriye yol açan bir dizi olayı tetiklerler
Başka bir deyişle, kirpik eğer embriyo yüzeyinden uzakta dikilmişse etkili bir harekete yol açıyor; düğümün hücrelerine sürtündüğünde ise, etkisiz bir hareket oluşturuyor. Sonuçta da, embriyonun soluna doğru, sağdakine kıyasla çok daha önemli bir akım oluşuyor. Peki tüm bunlar asimetriyi açıklıyor mu?
Bu akımın organların yanlamasına sıralanmasını nasıl gerçekleştirdiği tam olarak bilinmediği için bu soruya kesin bir evet yanıtı verilemiyor.
İki model
Ancak yine bu konuda da son sözü 2005 yılında Nobutaka Hirokawa söyledi. Japon araştırmacı kirpikli hücreleri inceleyebilmek amacıyla bunları hücre zarının lipitlerine bağlanan floresan bir maddeyle belirginleştirdi.
Kendisi araştırmalarıyla ilgili şu açıklamalarda bulunuyor: "Sadece düğüm hücrelerini incelemeyi düşünürken, o zamana kadar bilinmeyen bir madde olan, çapları 0.3 ila 5 mikrometre arasında değişen ve sola düğüm akımıyla iletilen küçük kabarcıklar belirledik."
Hirokawa bunları NVP (Düğüm kabarcık parçacıkları) olarak adlandırıyor. Bu keşif tam da, düğüm akışının asimetriyi nasıl tetiklediğini açıklamak için iki modelin çarpıştığı bir döneme denk geldi.
Birinci senaryoya göre, bu akım düğümün çevresindeki kirpikler tarafından tamamen mekanik bir şekilde hissediliyor. İkinci model ise, bu akımın o zamana kadar bilinmeyen morfojen (canlılarda dış şekillerin oluşumu.) molekülleri embriyonun solunda topladığını öngörüyor
