Yapılan araştırmalar sonucunda insan hücrelerinde daha önce bilinmeyen bir organel keşfedildi.
Hücre içerisinde bulunan ve belirli işlevleri olan küçük yapılar “organel” olarak adlandırılmakta. Bunlar genelde hücrenin “mini organları” olarak kabul ediliyor. Örneğin, mitokondri organelleri hücreye enerji sağlarken, ribozomlar protein üretiminden sorumlu, lizosomlar ise atıkların parçalanıp temizlenmesi görevini üstleniyor.
Yeni çalışmada keşfedilen ve “hemifusom” olarak adlandırılan organelin, hücre içindeki proteinlerin ayrıştırılmasında, geri dönüştürülmesinde ve atılmasında kritik bir rol oynadığı düşünülüyor.
ATKI TAKMIŞ KARDAN ADAMA BENZETİLİYOR
Virginia Üniversitesi’nden araştırmacı Seham Ebrahim ve ekibi, hücrelerin şekillerini koruyan ipliksi yapıların üç boyutlu görüntülerine bakarken bu yeni organeli tespit etti. İlk etapta görüntülerde bir anormallik zannedilen bu yapı, tekrarlanan gözlemlerle yepyeni bir organel olarak kaydedildi.
Ebrahim, hemifusomun görünümünü “atkı takmış bir kardan adam”a benzetiyor: Küçük bir kafa kısımdan daha büyük bir gövdeye bağlanmış ve ikisi arasında ince bir sınır bulunuyor. Yaklaşık 100 nanometre çapındaki hemifusom, hücrenin enerji üretim merkezi mitokondriyesinden bile daha küçük bir yapı özelliği taşıyor.
Bu organel, hücreleri dondurarak yapılarının bozulmadan görüntülenmesine olanak tanıyan kriyo-elektron tomografisi (cryo-ET) tekniği ile keşfedildi. Bu yöntem, hücrelerin kimyasal maddelerle ya da boyalarla işlemeden doğal halleriyle incelenmesine imkan tanıyor.
Ebrahim, “Bu teknik sayesinde hücrelere adeta bir cam küre içindeymiş gibi bakabiliyoruz” şeklinde açıklama yaptı.
NEDEN DAHA ÖNCE FARK EDİLMEDİ?
Nature Communications dergisinde yayımlanan makaleye göre, diğer görüntüleme tekniklerinin hücreleri ağır işlemlerden geçirdiği için hemifusomların şimdiye kadar gözlemlenemediği belirtildi.
Ayrıca, canlı hücrelerde hareketliliği inceleyen diğer yöntemlerin de bu organeli, boyutunun küçük olması nedeniyle sadece bir bulanıklık olarak algılayabileceği ifade edildi.
Araştırma ekibi, inceleme sırasında daha önce karşılaşmadıkları bir vezikül dizilimi gözlemledi. Veziküller, hücre içinde protein, hormon gibi maddelerin taşınmasında görev alan baloncuk benzeri yapılardır. Yeni bulgular, iki vezikülün birleşerek aralarında çift katmanlı bir yağ tabakası oluşturduğunu gösteriyor.
Ebrahim, “Bu, biyofizik açısından bir dönüm noktası” diyerek, yarı birleşmiş halde bulunan iki vezikülün teoride mümkün olduğunu ancak bunun ilk kez canlı bir hücrede gözlemlendiğini vurguladı.
Organelin adı, iki yağ katmanının kısmen birleşmesini ifade eden hemifüzyon teriminden geliyor. Ebrahim’e göre, hemifüzyonlar geçici oluşumlar olmayıp hücre içinde bağımsız ve işlevsel birimler olduklarından organel sınıfına dahil ediliyorlar.
Şu an araştırmacılar, hemifusomun kesin işlevi, yaşam döngüsü ya da bileşimi hakkında detaylı bilgilere ulaşabilmiş değil. Ebrahim, bu yapının bazı vezikül türlerinin öncüsü olabileceğini ve hücre zarlarının geri dönüştürülmesi ya da atılmasında önemli bir rol oynayabileceğini düşünüyor. Bu sürecin, hücrede zararlı birikimlerin engellenmesi açısından büyük önem taşıdığı belirtiliyor.
ALZHEİMER ÜZERİNDE YENİ BİR ETKİ
Uzmanlara göre hemifusomların nasıl işlediğinin anlaşılması, Alzheimer gibi protein birikimi ile ilişkili hastalıkların oluşum süreci hakkında yeni bilgiler sunabilir.
Ebrahim, “Eğer kriyo-elektron tomografisi olmasaydı, bu keşfi yapamazdık” diyerek, bilim dünyasında hala keşfedilmeyi bekleyen birçok yapının mevcut olduğuna da dikkati çekti.
