Page 24 - LabMedya - 75

24 BİLİM

İnsanlara özgü ve neokorteksin gelişimi için çok
önemli olan bir gen, karmaşık ARHGAP11B terimiyle
BÜYÜK bilinir. Üstün zihinsel yeteneklerimizi beynin bir böl-
gesi olan neokortekse borçluyuz. ARHGAP11B'nin
insan evrimi sırasında neokorteks gelişimindeki rolü,
BEYNİMİZİ Alman Primat Merkezi'nden (DPZ)- Göttingen'deki
Leibniz Primat Araştırmaları Enstitüsü, Max Planck
Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetiği Enstitüsü'nden
BORÇLU (MPI-CBG) bir grup bilim insanı tarafından incelen-
miştir.
OLDUĞUMUZ Bunu başarmak için araştırmacılar, laboratuvarda
geliştirilen şempanze beyin organoidlerine ilk kez
insanlara özgü bir gen yerleştirdiler. ARHGAP11B geni,
GEN şempanze beyin organoidindeki beyin büyümesiy-
le ilgili beyin kök hücrelerinin yanı sıra, insanların
olağanüstü zihinsel kapasiteleri için gerekli olan
nöronların sayısını arttırdı. Ancak ARHGAP11B geni
Dalya Simay Erbay kapatıldığında, insan beyni organoidlerinde bu be-
yin kök hücrelerinin şempanze benzeri seviyeleri
bulundu. Böylece çalışmanın bulguları, ARGHAP11B
geninin atalarımızdan günümüze kadar insan bey-
ninin gelişiminde sahip olduğu kritik işlevi gösterdi.
Etik kaygılar nedeniyle Avrupa'da büyük maymun
hayvan deneyleri uzun süredir yasaklanmıştır. Araş-
tırmalarda hayvanları kullanmanın bir alternatifi,
laboratuvarda oluşturulabilen ve yalnızca birkaç
milimetre boyutunda olan üç boyutlu hücre yapı-
ları olan organoidlerin kullanılmasıdır. Daha sonra
sinir hücreleri gibi belirli hücre tiplerine dönüşen
pluripotent kök hücreler, bu organoidleri oluştur-
mak için kullanılabilir. Çalışma ekibi, bu yöntemle
hem şempanze hem de insan beyni organoidleri
oluşturmayı başardı. Çalışmanın üç ana yazarından
biri olan MPI-CBG'den Wieland Huttner, "Bu beyin
organoidleri, ARHGAP11B'yi içeren çok önemli bir
konuyu ele almamıza izin verdi" diyor.

"Daha önceki bir araştırmada ARHGAP11B'nin bir
primat beynini genişletebildiğini gösterebildik.
Ancak, yakın zamana kadar ARHGAP11B'nin insan
neokorteksinin evrimsel genişlemesinde önemli mi
yoksa önemsiz bir rolü olup olmadığı açık değildi.
Daha net, beyin karıncıklarına benzeyen şempan-
ze organoidleri ARGHAP11B genini ilk kez tanıtmıştı.
ARGHAP11B geni, şempanze beyninin neokorteksin
büyümesi için gerekli olan beyin kök hücrelerinin
çoğalmasına neden olur mu? Çalışmanın baş yazarı
ve DPZ'deki Junior Araştırma Grubu Beyin Gelişimi
ve Evrimi başkanı ve MPI-CBG'de bir çalışan olan
Michael Heide'ye göre, şempanze organoidlerindeki
gen, ilgili beyin kök hücrelerini ve beyin için çok
önemli olan nöronları arttırır. ARGHAP11B geni insan
beyni organoidlerinde devre dışı bırakıldığında veya
ARHGAP11B proteininin aktivitesi baskılandığında,
bu beyin kök hücrelerinin miktarı bir şempanze-
ninki kadar azaldı. Böylece, Michael Heide'ye göre,
"ARHGAP11B'nin insan evrimi sırasında neokorteks
oluşumunda kilit bir rol oynadığını gösterebildik."
Üçüncü ana yazar, HITBR'den Julia Ladewig devam
ediyor, "ARHGAP11B'nin bu temel katılımı göz önüne
alındığında, neokorteksteki bazı kötü gelişmelere
bu gendeki mutasyonların neden olabileceği de
akla yatkındır."
Kaynaklar:

• Agirman G, Broix L, Nguyen L (2017) Cerebral
cortex development: An outside-in perspe-
ctive. FEBS Lett 591: 3978–3992
• Alcamo EA, Chirivella L, Dautzenberg M, Dob-
reva G, Farinas I, Grosschedl R, McConnell SK
(2008) Satb2 regulates callosal projection
neuron identity in the developing cerebral
cortex. Neuron 57: 364–377
• Arlotta P (2018) Organoids required! A new
path to understanding human brain deve-
lopment and disease. Nat Methods 15: 27–29