Beynin formalaşması milyonlarla təhlükəli DNT qırılmasını tələb edir

Kyoto Universitetinin alimləri müəyyən ediblər ki, sağlam beynin inkişafı gözlənilməz bir proseslə müşayiət olunur: gənc neyronlar müntəzəm olaraq öz DNT-lərində qırılmalar yaradır və onları sürətlə bərpa edirlər.

Kyoto Universitetinin İnteqrasiya olunmuş Hüceyrə–Material Elmləri İnstitutunun (WPI-iCeMS) və tərəfdaş elmi müəssisələrin əməkdaşlarının Nature jurnalında dərc olunan tədqiqatına əsasən, inkişaf edən beyində yeni yaranmış neyronların sıx toxuma qatlarından keçərək gələcəkdə sinir şəbəkələrinin bir hissəsinə çevriləcəkləri sahələrə miqrasiyası genişmiqyaslı DNT zədələnməsinə səbəb olur. Tədqiqat göstərib ki, bu zədələnmələr patoloji hal deyil, beyin qabığının normal inkişaf prosesinin tərkib hissəsidir və sağlam hüceyrələr onları qalıcı fəsad yaranmazdan əvvəl bərpa edir.

Söhbət DNT-nin hər iki zəncirinin kəsildiyi ikizəncirli qırılmalardan gedir. Belə zədələnmələr ən təhlükəli növlərdən hesab olunur, çünki bərpa edilmədikdə mutasiyalara və hətta hüceyrə ölümünə səbəb ola bilər.

Tədqiqata rəhbərlik edən professor Mineko Kenqaku bildirib ki, inkişaf edən beyin neyronlarda yaranan bu zədələnmələri səmərəli şəkildə aradan qaldırmağa uyğunlaşıb. Onun sözlərinə görə, bu dözümlülüyün hədlərinin və bərpanın tam baş vermədiyi halların öyrənilməsi müxtəlif nevroloji xəstəliklərin mexanizmlərinin daha yaxşı anlaşılmasına imkan verir.

Alimlər neyronların inkişaf zamanı keçdiyi yolu laboratoriyada beynin dar keçidlərini təqlid edən mikrokanallar vasitəsilə yenidən yaradıblar. Neyronlar bu məhdud sahələrdən keçərkən flüoresan markerlər DNT-də ikizəncirli qırılmaların yarandığını göstərib. Miqrasiya başa çatdıqdan sonra isə bu siqnallar tədricən itib və zədələrin böyük hissəsi 24 saat ərzində bərpa olunub.

Araşdırma zədələnmələrin mənbəyinin gündəlik hüceyrə fəaliyyəti zamanı DNT-də müvəqqəti kəsiklər yaradan topoizomeraza IIβ fermenti olduğunu üzə çıxarıb. Hüceyrələr bu qırılmaları “qeyri-homoloji ucların birləşdirilməsi” adlanan mexanizmlə aradan qaldırır.

Tədqiqatçılar həmçinin müəyyən ediblər ki, proses xərçəng hüceyrələrində müşahidə olunan DNT zədələnmələrindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Neyronlarda qırılmalar əsasən genomun daha az kritik hissələrində baş verdiyi üçün onların normal inkişafı davam edir.

DNT bərpasının əhəmiyyətini qiymətləndirmək məqsədilə alimlər Ligaza-4 fermentindən məhrum edilmiş siçanlar üzərində təcrübələr aparıblar. Heyvanlar normal inkişaf etsələr də, erkən yetkinlik dövründə yüngül tarazlıq pozğunluqları nümayiş etdiriblər ki, bu da DNT bərpasındakı kiçik qüsurların belə uzunmüddətli nəticələrə səbəb ola biləcəyini göstərir.

Alimlərin qənaətincə, müvəqqəti DNT qırılmaları ayrı-ayrı neyronlar arasında incə genetik fərqlərin yaranmasına da şərait yarada bilər. Bu fərqlərin neyroinkişaf və neyrodegenerativ xəstəliklərdəki mümkün rolu gələcək tədqiqatların əsas istiqamətlərindən biri olacaq.

mənbə: scitechdaily.com