EMBRİYONUN GENOM BÜTÜNLÜĞÜNÜN NASIL KORUNDUĞU KEŞFEDİLDİ.

Döllenmeden sonraki ilk 24 saat boyunca embriyonun genom bütünlüğünün nasıl korunduğu keşfedildi.

                                                                                                                                                              Çeviri. Prof.Dr.Haydar BAĞIŞ

Bilim adamları, bir döllenmeden sonraki ilk 24 saat boyunca embriyonun genom bütünlüğünün nasıl korunduğunu keşfettiler. Bu mekanizmaya ilişkin bilgiler in vitro fertilizasyonun iyileştirilmesi için etkilere sahiptir.
Avusturya, Viyana'daki Moleküler Biyoteknoloji Enstitüsü'nden (IMBA) bilim adamları, döllenmeden sonraki ilk 24 saat boyunca bir embriyonun genetik bütünlüğünün nasıl korunduğunu keşfettiler. Bu mekanizmaya ilişkin bilgiler in vitro fertilizasyonun iyileştirilmesi için etkilere sahip olabileceği belirtildi.

Tüm hücrelerin anası
Döllenmeyi takiben, annenin yumurta hücresindeki DNA ve babanın sperm hücresi, tek hücreli embriyo veya zigotun genetik taslağını oluşturur. Babadan gelen DNA, sperm durumunun "epigenetik hafızasını" kolaylaştıran değişiklikler içeriyor. Döllenmiş yumurta tarafından sağlanan proteinler, yepyeni bir birey yaratacak bir totipotent embriyo üretmek için bu hafızayı büyük oranda silmek üzere hareket eder. 
Doğal yeniden programlamanın totipotency'e esas teşkil eden mekanizmalar dikkate değer derecede etkilidir ancak anlaşılamamıştır. Kikuë Tachibana-Konwalski, "Bunu perspektif haline getirmek için, hücre kültüründe uyarılan pluripotansı yeniden programlamak haftalarca birkaç gün alırken, zigotlarda totipotansa yeniden programlamanın 24 saatten daha kısa bir sürede gerçekleştiğini" söylendi. 

Yeni yaşam, yeni epigenetik

Moleküler Biyoteknoloji Enstitüsü'nden (VKV) bilimsel dergi olan Cell, Viyana merkezli bilim adamları, döllenmiş yumurta hücrelerinin sadece sperm DNA'sının epigenetik yeniden programlamasını tetiklediğini değil, aynı zamanda genomik bütünlüğü korumak için bu işlemi izlediğini keşfetti.
"Sperm yumurta hücresine girdiğinde, sıkı sıkıya sıkıştırılmış erkek kromatininin tamamen 'paketinden çıkarıldığı' ve histonlar olarak adlandırılan protein iskeletlerinin etrafında yeniden yapılandırılması gerekir" diye açıkladı Sabrina Ladstätter, araştırmanın ilk yazarı. "Döllenmiş fare yumurtalarını kullanarak, yumurta hücresinin baba DNA'sının demetilasyonunu aktif olarak tetiklediğini gösterdik - diğer bir deyişle, babadan geçen daha önceki epigenetik hafızayı silerek epigenetik yeniden programlamayı başlattı. Zigotun yeni başlayıp yaratılmasına izin verdi. Kendi epigenetik belleği ve yaşam öyküsü olan bu süreç risksiz değildir: demetilasyon, DNA'da yeni organizma için ölümcül olabilecek lezyonlara neden olabilir Bu lezyonların kromozom parçalanmasına, embriyo kaybına veya infertiliteye yol açabileceği bilinmektedir. "

Moleküler kontrol noktası

Araştırmacılar, epigenetik yeniden programlamanın yol açtığı DNA lezyonlarını izlemekle kalmayıp, aynı zamanda hasarı da düzelten bir gözetim mekanizması belirlediler. Paternal DNA'da demetilasyonun neden olduğu lezyonların, bu lezyonlar onarılana kadar hücre bölünmesini önleyen zigotik "kontrol noktası" nı aktive ettiğini ortaya koydular. Bu mekanizma, bu nedenle, yeniden programlamanın bir hücre döngüsü içerisinde tamamlanmasını ve geçici tek hücreli embriyo aşamasında genomik bütünlüğü korur. İlginçtir ki, embriyoların kültüre edildiği koşulların kontrol noktasının sıkılığını etkilediğini de bulmuşlardır.

Daha iyi IVF tedavileri için umutlumusunuz?

IMBA'da grup lideri olan Kikuë Tachibana-Konwalski, "Bulgularımız in vitro fertilizasyon tekniklerinin geliştirilmesi için potansiyel etkilere sahip" dedi. "Hücre kültür koşullarının zigota özgü denetim ve tamir mekanizmalarını nasıl geliştirdiğini araştırmak heyecan vericidir ve böylece daha kaliteli embriyo ve potansiyel olarak daha başarılı gebeliklere yol açacaktır" dedi.

December 1, 2016
Kaynak: Materials provided by Institute of Molecular Biotechnology.