Ayna Görüntüsü’ Salyangozları İnsan Asimetrisinin Gizlerini Açabilir

Küçük bir genetik fark, bir salyangozu diğerinin ayna görüntüsüne dönüştürebilir. Şimdi Japon kara salyanzlarını inceleyen araştırmacılar, kabuklarının saat yönünde mi saat yönünün tersinde mi kıvrılacağını belirlemeye yardımcı olan bir geni tespit etti ve bu, hayvanların sol ve sağ yanlarını nasıl geliştirdiklerine dair yeni ipuçları sunuyor.

Nottingham Üniversitesi ve Japonya’daki Tohoku Üniversitesi araştırmacılarının liderliğini yaptığı çalışma, “chirality” olarak bilinen bu olgunun ardındaki biyolojik mekanizmaları anlamak için vahşi Euhadra salyanzlarını inceledi. Bulguları, myosin adı verilen bir protein üretmekten sorumlu olan bir genteki hassas varyasyonların, zıt vücut yapılarına sahip sağlıklı salyanzlar ortaya çıkarabileceğini gösteriyor.

Bu keşif aynı zamanda bilim insanlarının daha geniş bir biyolojik bulmacayı araştırmalarına da yardımcı olabilir: Aynı temel hücre makineleri çoğu hayvanda tutarlı sol-sağ asimetri nasıl üretirken, bazı türlerin birbirlerinin ayna görüntüleri olarak gelişmesine nasıl izin veriyor.

Bir gen salyangozun sağlak/solak oluşunu nasıl belirler

“An ancient polymorphism in myosin I a/b determines chiral variation in Japanese Euhadra snails” başlığıyla Current Biology dergisinde yayınlanan araştırma, farkın temeli olarak doğal yolla ortaya çıkan bir myosin geni varyantlarını tespit ediyor.

Myosin proteinleri hücrelerin hareket etmesine, şeklini değiştirmesine ve onları destekleyen iç yapılarla etkileşime girmesine yardımcı olur. Araştırmacılar, proteindeki küçük değişikliklerin hücrelerin embriyonik gelişimin en erken aşamalarında nasıl büküldüğünü etkilediğine inanıyor. Bu ilk hareket, salyangozun kabuğunun kıvrılma yönünü ve iç anatomisinin gelişimini belirliyor.

Çoğu salyanoz kabuklarını sağa kıvirir; bu duruma dextral (sağlak) kıvrılma denir. Sola kıvrılan salyanzlar ise sinistral (solak) olarak tanımlanır. Bu formlar ayna görüntüleri gibi görünse de, fark sadece kozmetik değildir: iç organları ve Üreme anatomileri de zıt taraflarda dizilebilir.

Ekip, Japon Euhadra salyanzlarının her iki formunun da normal şekilde geliştiğini, tersine dönmüş vücut asimetrisiyle ilişkili anormallikler olmadan geliştiğini buldu. İki genetik varyant aynı zamanda eskidir ve bu farkın evrimsel zaman ölçekleri boyunca sürdüğünü gösteriyor. Araştırmacılar, doğal seçilimin sol kıvrılan form üzerinde etkilendiğine dair kanıtlar buldu.

Bir vadede her iki türün de bulunmasının önemi

Ayna görüntüsü salyanzlarını çalışmanın zorluklarından biri, birbirleriyle üremede zorlanabilir olmalarıdır. Üreme organları zıt taraflarda bulunabileceğinden çiftleşme zorlaşır.

Araştırmacılar, Japonya’daki bir dağı vadisinin derinliklerinde sol ve sağ kıvrılan salyanzların eşleşip gen alışverişi yapabildiği bir popülasyon buldu. Bu ekipke onları izole gruplar olarak çalışmak yerine, her iki formun aynı popülasyon içinde nasıl sürdürüldüğünü araştırmak için bir fırsat sundu.

Bulgular, bataklık salyanzlarında gözlemlenenlerden farklıdır. O hayvanlarda başka bir genteki mutasyon sol kıvrılan bireyler üretebilir, ancak bu aynı zamanda anormal gelişimle de ilişkilidir. Japon Euhadra’da ise myosin varyantları, aynı belirgin sorunlar olmadan zıt formlar üretir.

Bu bize insan gelişimi hakkında ne anlatabilir

Araştırma, biyolojide uzun süredir devam eden bir soruyu araştırmak için kullanışlı bir yol sunuyor: Organizmalar tutarlı sol-sağ vücut düzenini nasıl kuruyor.

Örneğin insanlar genellikle kalplerini solda taşırken, diğer iç organlar karakteristik konumları işgal eder. Terslemeler meydana gelebilir, ancak bunlar bu salyanzlarında görülen doğal varyasyona göre çok daha nadirdir ve bazı olgular gelişim komplikasyonlarıyla ilişkilidir.

Myosin varyantlarının sağlıklı ayna görüntüsü salyanzlarını nasıl ürettiğini anlamak, bilim insanlarına farklı hayvanlarda vücut asimetrisini kuran hücre süreçlerini belirlemeye yardımcı olabilir. Ancak bu keşif, aynı genetik varyasyonun insanlarda organ yerleşimini belirlediği anlamına gelmiyor.

Araştırmacılar, önemli bir sorunun hala yanıtını bulamadığını söylüyor. Aynı temel moleküler sağlak/solaklığa sahip hücreler, nasıl zıt yönlerde gelişebilen vücutlar üretir? Japon Euhadra salyanzları bu bulmacayı araştırmak için nadir bir fırsat sunuyor.