Liana Wait, Dartmut Kolleci tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: EMBO Hesabatları (2025). DOI: 10.1038/s44319-025-00596-1

Döllənmədən sonra embrionlar inkişaf etməkdə olan bədəndə fərqli funksiyaları yerinə yetirəcək xüsusi hüceyrələr yaratmaq üçün yavaşlamadan əvvəl sürətli hüceyrə bölünmələri ilə yarışırlar – lakin bu dəyişikliyə səbəb olan siqnallar sirr olaraq qalır.

EMBO Reports -da dərc edilən yeni bir araşdırmada , meyvə milçəkləri ilə işləyən Dartmut bioloqları, DNT-lərini yenidən təşkil etmək və öz genlərini aktivləşdirmək vaxtı gələndə embrionların necə hiss etdiklərinə işıq salır. Bu iş oxşar mexanizmlərin insanlarda necə işləyə biləcəyini anlamaq üçün qapı açır.

Biologiya elmləri üzrə dosent, baş müəllif Amanda Amodeo deyir: “DNT-nin qablaşdırılma üsulu çox erkən embrionda olduqca dramatik şəkildə dəyişir, çünki o, ana nəzarətindən öz genlərinin transkripsiyasına keçir”. “Biz göstərdik ki, bu dəyişiklik embrionun nüvə-sitoplazmik nisbəti ilə bağlıdır və bu nisbət insanlarda müəyyən xərçəng növlərinin və yaşlanmanın başa düşülməsinə təsir göstərə bilər və bu nisbətdə pozulmalar müşahidə olunur.”

Meyvə milçəkləri embrion inkişafı öyrənmək üçün sevimli modeldir, çünki tədqiqatçılar onlar üçün geniş genetik alətlərə malikdirlər və onların embrionları şəffaf bir qabıq içərisində inkişaf edir – mikroskop altında görüntüləmək üçün mükəmməldir. Təxminən iynə ucu böyüklüyündə olan bu kiçik yumurtalar 24 saat ərzində yumurtadan çıxır.

Amodeo deyir: “Drosophila dəfələrlə tədqiqatçılara insan və heyvanların rifahı üçün vacib olan fundamental bioloji prosesləri müəyyən etməyə kömək etdi və ümid edirik ki, burada da belədir”.Oyna

00:00

00:08SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Erkən embrionun inkişafı qismən embrionun anasından miras aldığı zülallar tərəfindən əvvəlcədən proqramlaşdırılır. Bu ana zülalları mayalanmadan əvvəl yumurtada mövcuddur və embrionun öz zülallarını istehsal etməyə vaxtı çatmazdan əvvəl onun içindəki prosesləri idarə etməyə kömək edir.

Meyvə milçəyi embrionları cilovu götürür və 13 dövrə sürətli, sinxron hüceyrə bölünməsindən sonra öz inkişaflarını idarə etməyə başlayır. Bu nöqtədə, əvvəlcə tək nüvəni saxlayan eyni boşluq indi 6000-dən çox nüvədən ibarətdir.

Amodeo hesab edirdi ki, histon adlanan zülallar meyvə milçəklərində və digər heyvanlarda anadan embrion nəzarətinə keçidin əlaqələndirilməsində rol oynaya bilər.

DNT histon zülal komplekslərinin ətrafına ipdəki muncuq kimi sarılar, onu mütəşəkkil, dolaşıqsız və zədələnmədən qoruyur. Əvvəlki tədqiqatlar xüsusi histonların yetkin hüceyrələrdə gen aktivasiya transkripsiyası ilə əlaqəli olduğunu göstərdi, lakin onların embrion inkişafındakı rolu məlum deyildi.

Amodeo əvvəllər göstərmişdi ki, embrionlar DNT-lərinin təkrar ikiqat artdıqdan sonra kritik həddə çatdığını hiss etdikdə, H3 kimi tanınan histonu H3.3 adlı variantla dəyişdirirlər. H3.3 gen aktivasiyası ilə əlaqəli olduğundan, tədqiqatçılar bu yenidən qablaşdırmanın embrionların inkişafının növbəti mərhələsinə keçməsinə kömək edə biləcəyini düşünürlər.

Guarini Ph.D Anusha Bhatt, “Onlar yalnız dörd amin turşusu ilə fərqlənsələr də, H3 və H3.3 çox fərqli funksiyalara malikdir” deyir. Amodeo laboratoriyasının tələbəsi və məqalənin ilk müəllifi. “H3 yalnız genomunuzun bir nüsxəsini düzəltmək istədiyiniz zaman əsas histonunuzdur. Lakin H3.3 çoxlu geni transkripsiya etmək istədiyiniz genomun xüsusi bölgələrində istifadə olunur.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Tədqiqatçılar hüceyrə bölünməsinin 13-cü raunduna yaxınlaşarkən meyvə milçəyi embrionlarının nüvələrində H3 və H3.3 miqdarının necə dəyişdiyini ilk izləməklə, histonların erkən embrionun inkişafında iştirak edib-etmədiyini araşdırmağa başladılar. Floresan etiketli histonlardan istifadə edərək, embrionun DNT-si ilə əlaqəli H3 miqdarının hər hüceyrə bölünməsi ilə azaldığını, H3.3 miqdarının isə artdığını göstərdilər.

Tədqiqatçılar müəyyən etdilər ki, H3-dən H3.3-ə keçid embrionların nüvələrlə sıxlaşdığını hiss etdikdə işə salınır. Nüvələrini bərabər şəkildə yaymaq qabiliyyəti olmayan embrionlarda nüvələrlə daha sıx olan bölgələr daha yüksək H3.3 birləşməsini göstərdi, sıx olmayan bölgələr isə H3-ü H3.3 ilə əvəz etmədi.

Gələcək tədqiqatlar üçün komanda H3.3-ün genomun aktivləşməsindəki rolunu daha da araşdırmağı planlaşdırır. “Mən bilmək istəyirəm ki, H3.3 genomunun bu ilk dövrlərdə tam olaraq harada daxil olduğunu və hansı genləri aktivləşdirir” – Bhatt deyir.

Dartmutun iki bakalavr tələbəsi kağızın həmmüəllifidir – Madeleine Brown ’22, indi Ph.D. Cornell Universitetinin tələbəsi və Aurora Wackford ’26. Amodeo deyir: “Anuşa Dartmutdakı laboratoriyama qoşulan ilk aspirantdır və Maddie laboratoriyama qoşulan ilk bakalavrlardan biri idi, ona görə də mən onların hər ikisi və bu işlə çox fəxr edirəm”.

Daha çox məlumat: Anusha D Bhatt et al, Yerli nüvənin sitoplazmik nisbəti zigotik genomun aktivləşdirilməsi zamanı hüceyrə dövrü vəziyyəti vasitəsilə H3.3 birləşməsini tənzimləyir, EMBO Hesabatları (2025). DOI: 10.1038/s44319-025-00596-1

Jurnal məlumatı: EMBO Hesabatları 

Dartmut Kolleci tərəfindən təmin edilmişdir