Biyoteknoloji
Hücre Bölünmesi Kontrolünde Çığır Açan Gelişme
Kritik proteinleri açıp kapatmak için moleküler bir anahtar kullanan araştırmacılar, artık hücre bölünmesinin karmaşık koreografisini ileri ve geri sarabilir ve hücre mekaniğine dair benzeri görülmemiş içgörüler sunmaktadır.
Araştırmacılar, onlarca yıldır hücrenin bölünürken dramatik dönüşümler düzenleme yeteneğinin büyüsüne kapılmıştır. Sürecin merkezinde, yapısal destek sağlayan ve hücre içinde hareketi kolaylaştıran, kromozomların doğru şekilde ayrılmasını sağlayan bir lif ağı olan mikrotübül sitoskeletonu yer almaktadır. Hücre bölünmesindeki hatalar, kanser veya genetik bozukluklar dahil olmak üzere çeşitli hastalıklara yol açabilmektedir. Ancak kritik önemine rağmen, hücre bölünmesi sırasında hücrelerin iç kısımlarını nasıl yeniden düzenlediklerini yöneten kesin mekanizmalar hala bir gizem olarak kalmaktadır.
Yeni bir araştırmaya göre, değişikliklerin bir kısmı şaşırtıcı derecede basit ve zarif bir sisteme dayanmaktadır: Moleküler bir anahtarın çevrilmesi. Bulgular Barselona'daki Genomik Düzenleme Merkezi ve Dortmund'daki Max Planck Moleküler Fizyoloji Enstitüsündeki araştırmacılar tarafından Nature Communications'da yayınlanmıştır. Keşfin merkezinde PRC1 proteini yer almaktadır. PRC1, hücre bölünmesini düzenlemede önemli bir rol oynamaktadır. Mikrotübülleri çapraz bağlayarak, mikrotübüllerin üst üste geldiği ve kromozomların ayrıldığı kritik bölgede bir yapı oluşturmaya yardımcı olmaktadır.
Ancak PRC1 tek başına hareket etmemektedir. Mikrotübüllerin doğru zamanda ve yerde bir araya gelmesini sağlamak için aktivitesi sıkı bir şekilde kontrol edilmektedir. Protein, enzimlerin yüzeyindeki belirli bölgelere küçük kimyasal etiketler eklediği fosforilasyon adı verilen bir süreçle kontrol edilmektedir. Bu moleküler etiketler PRC1'in aktivitesini artırabilir veya azaltabilmektedir.
Çalışmanın ilk yazarı Dr. Wei Ming Lim, ‘PRC1'in fosforilasyon durumunu manipüle etmenin, hücre bölünmesi için gereken sitoskeleton organizasyonunun farklı durumları arasında büyük ölçekli geçişlere neden olabileceğini keşfettik. Değişikliklerin tamamlanması sadece birkaç dakika sürüyor.’ diyerek açıklamıştır. Araştırmacılar bu keşfi, canlı bir sistemin dışında hücre bölünmesinin farklı aşamalarıyla ilişkili sitoskeletal yapıların geçişlerini hassas bir şekilde kontrol edebilecekleri ve hatta tersine çevirebilecekleri yeni bir laboratuvar sistemi geliştirerek yapmışlardır. Yeni teknoloji, araştırmacıların hücre bölünmesini yöneten temel mekanizmaları daha önce mümkün olandan daha fazla kontrol ve ayrıntıyla, gerçek zamanlı olarak incelemesine yardımcı olabilmektedir. Yeni sistem aynı zamanda kanser gibi hücre bölünmesinin yanlış gittiği durumlar için potansiyel tedavi stratejilerine de ışık tutabilmektedir.
Yazar: Bassma BOUANANI