Biyoloji Ders Kitapları Yeniden Yazılabilir mi? Yeni Araştırma Mitoz Hakkındaki Temel Bilgileri Sorguluyor
Yıllardır, lise biyoloji derslerinde hücre bölünmesinin temel bir süreç olduğu öğretildi: mitoz. Öğrenciler, bir asırdan fazla süredir, mitoz sırasında bir ana hücrenin, aynı boyut ve şekilde iki yavru hücreye bölünmeden önce küresel bir hale geldiğini öğrendiler. Ancak, yeni bir çalışma, biyoloji ders kitaplarının çoğunu yeniden yazabilir.
Araştırmacılar, mitozun her zaman hücre yuvarlanması (bir ana hücrenin küresel hale gelmesi) özelliği göstermediğini, dolayısıyla oluşan yavru hücrelerin her zaman simetrik olmadığını ve aynı işlevi taşımadığını ortaya çıkardılar. Bu çalışma, Science dergisinde yayınlandı ve kanser gibi hastalıklarda hücre bölünmesini anlamak için önemli sonuçlar içeriyor.
Manchester Üniversitesi Biyoloji, Tıp ve Sağlık Fakültesi’nde araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarlarından Shane Herbert, üniversite açıklamasında, "Öğrenciler bir hücre bölündüğünde, düzgün bir küresel şekil oluşturacağını öğrenirler. Ancak, çalışmamız gerçek canlı organizmalarda bunun o kadar basit olmadığını gösteriyor" dedi.
Yeni çalışmada, araştırmacılar zebra balığı embriyolarında kan damarlarının oluşumunu gözlemlediler. Yeni damarların büyümesi, tek bir hızlı hareket eden hücre tarafından yönlendirilen yavaş hareket eden hücrelerden oluşur. Öncü hücre mitoz geçirdiğinde, küresel hale gelmedi veya yuvarlanma yaşamadı. Asimetrik bölünme, bir yavaş hareket eden hücre ve ana hücrenin yerini almak için bir hızlı hareket eden hücre olmak üzere iki farklı hücre oluşturmasına izin verdi. Daha önce, bilim insanları asimetrik hücre bölünmesini esas olarak kök hücreler olarak adlandırılan özel hücrelerle ilişkilendirmişlerdi.
Manchester Üniversitesi’nde kardiyovasküler bilimler öğretim görevlisi ve çalışmanın ortak yazarlarından Holly Lovegrove, "Şeffaf 1 günlük zebra balığı embriyolarını kullanmak, canlı bir organizma içindeki hücre bölünmesi gibi dinamik bir süreci incelememizi sağlıyor" dedi. "Bu nedenle, bu temel hücre davranışının filmlerini çekebiliyoruz ve bunu yaparken dokuların nasıl büyüdüğünün heyecan verici yeni yönlerini ortaya çıkarıyoruz."
Ayrıca araştırmacılar, ana hücrenin şeklinin, bölünmesinin simetrik mi yoksa asimetrik mi olacağını belirleyebileceğini belirttiler. Örneğin, daha kısa ve daha geniş hücrelerin küresel hale gelme ve iki benzer yavru hücreye bölünme olasılığının daha yüksek olduğunu gözlemlediler. Buna karşılık, daha uzun ve daha ince hücreler "yuvarlanmadı" ve sonuç olarak asimetrik olarak bölündüler.
Herbert, Lovegrove ve meslektaşları, bunu daha da araştırmak için, insan ana hücrelerinin boyutunu mikrodesenleme yoluyla manipüle ettiler. Manchester Üniversitesi Biyolojik Bilimler Okulu’nda doktora sonrası araştırma görevlisi ve çalışmanın ilk yazarlarından Georgia Hulmes, "Mikrodesenleme, hücrelerin yapışabileceği, özel olarak şekillendirilmiş mikroskobik protein yamaları oluşturmamızı sağlıyor" diye açıkladı. "Hücreler daha sonra yamanın şeklini alacak. Bu nedenle hücrelerin şeklini değiştirmemize ve bu şekillerin sonraki hücre bölünmesini nasıl etkilediğini test etmemize olanak tanıyor."
Herbert, "Araştırmamız, hücrenin bölünmeden önceki şeklinin, bir hücrenin yuvarlanıp yuvarlanmayacağını ve daha da önemlisi, yavrularının hem boyut hem de işlev açısından simetrik mi yoksa asimetrik mi olduğunu temel olarak yönlendirebileceğini gösteriyor" dedi.
Sonuç olarak, bilim insanları bir gün ana hücrelerinin şeklini kontrol ederek farklı işlevlere sahip hücreler üretebilirler. Daha geniş bir perspektifle bakıldığında, analizleri asimetrik bölünmelerin farklı doku ve organların oluşturulmasında önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Çalışma aynı zamanda, asimetrik bölünmenin kanser ilerlemesiyle potansiyel olarak ilişkili farklı hücre davranışlarına yol açabileceği kanser gibi hastalıklar için de önemli sonuçlar içeriyor.
Bu arada, düşüncelerimiz yakında güncellenmiş ders kitaplarına fahiş miktarda para harcamak zorunda kalabilecek tüm öğrenciler, veliler ve okul yöneticileriyle birlikte. Bu çalışma, mitozun daha önce düşünüldüğünden çok daha karmaşık ve dinamik bir süreç olduğunu ortaya koyuyor. Özellikle kanser ve doku mühendisliği gibi alanlarda, gelecekteki araştırmalar için önemli kapılar açıyor. Asimetrik hücre bölünmesinin mekanizmalarını daha iyi anlamak, hastalıklara yönelik yeni tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesine ve organların laboratuvarda üretilmesine yardımcı olabilir.
Bu keşif aynı zamanda bilimsel bilginin sürekli olarak geliştiğini ve değiştiğini hatırlatıyor. Öğrencilerin ve eğitimcilerin bu tür yeni bulgulara açık olmaları ve mevcut ders kitaplarındaki bilgileri sorgulamaları gerekiyor. Bilim, sürekli bir keşif ve öğrenme süreci olduğu için, yeni araştırmalarla desteklenen en son bilgilere dayanarak bilgilerimizi güncel tutmak önemlidir.
Sonuç olarak, zebra balığı embriyoları üzerinde yapılan bu son araştırma, mitozun her zaman aynı şekilde gerçekleşmediğini göstererek, biyoloji ders kitaplarında öğretilen temel bilgileri sorguluyor. Hücre şeklinin, bölünmenin simetrik mi yoksa asimetrik mi olacağını belirlemede kritik bir rol oynadığı ve bu durumun yavru hücrelerin işlevlerini etkileyebileceği ortaya konulmuştur. Bu keşif, kanser araştırmalarından doku mühendisliğine kadar birçok alanda önemli sonuçlar içermektedir ve bilimsel bilginin sürekli olarak geliştiğini hatırlatmaktadır.
