Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Siz Eşinizi Seçebilirsiniz Ama, Doğacak Bebeğinize Yumurta Hücresi Karar Verir

---

Erkek dikenli balık, kur yapma renkleri sergiler. Bu türlerde dişiler, çiftleşecekleri eşlerini dikkatlice seçerler. Credit: MPI f. Evolutionary Biology/ M. Schwarz

Bununla birlikte, yavrularının bağışıklık genlerinin en uygun kombinasyonunu aldığından asla emin olamazlar. Bu nedenle, dişilerin yumurta hücreleri, bağışıklık genleriyle eşleşen en iyi kombinasyona sahip spermleri seçmenin bir yolunu bulmuşlardır. Credit: MPI f. Evolutionary Biology/ M. Schwarz

Akıllı Eş Seçimi sayesinde hayvanlar, yavrularının gelecekteki başarısını artırabilir. Bazı türler ile bu süreç seks olayından sonra bile devam eder. Plön'deki Max Planck Evrimsel Biyoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, Dikenlibalıklarda, balığın yumurta hücrelerinin, döllenmeyle ilgili kararda yer aldığını keşfettiler. Erkek sperm hücrelerinin sahip olduğu genetik materyalindeki gen birikimi, hangi spermin yumurta hücresine girmesine izin verildiğini belirler. Omurgalılar, söz konusu gen kompleksi de dahil olmak üzere bağışıklık sistemi açısından oldukça benzer yapıya sahip oldukları için, araştırmacılar, diğer omurgalıların yumurta hücrelerinin “belki de insanların bile” döllenmelerini kontrol edebildiğini varsayıyorlar.

Bir organizmanın sadece bariz özellikleri değil bunun yanında boyut, hız veya güç gibi özelliklerde bireyin hayatta kalıp kalmayacağını belirler. Güçlü bir bağışıklık sistemi olmadan, sadece yeni yavrular üreterek, hiçbir hayvan uzun süre hayatta kalamaz. Her iki ebeveynin bağışıklık genlerinin yarısı ayrı ayrı yavrularla birlikte geçildiğinden, kişinin kendi bağışıklık genlerini en iyi şekilde tamamlayan bir seks ortağı seçmesi gerekir. Fakat doğru bağışıklık sistemine sahip bir partner nasıl tanımlanabilir? Birçok omurgalı, aynı türdeki üyelerinin savunma mekanizmasını vücutlarını koklayarak algılayabilir. İnsanların bile bu yeteneği vardır. Plön'de, Max Planck Evrimsel Biyoloji Enstitüsü'nde araştırma yapan Berne Üniversitesi'nde Manfred Milinski, kısa bir süre önce, kadınların kendi bağışıklık sistemine en uygun erkeğin kokusunu daha çekici bulduğunu keşfetmişti.

Burada, etkin rol, kromozom 6 üzerinde son derece değişken bağışıklık genlerinin bir birikimi olan MHC genleri tarafından oynanır. Milinski, “Gen kompleksinin bir insan vücudunun kokusunu nasıl etkilediğini bir süre önce keşfettik ve vücudumuzun kendi kokusunu belirledik. Bir eş seçtiğimizde bu önemli bir rol oynamaktadır. Kendi genlerinizi tamamlayan bu tür bağışıklık genleri ile yavrularınızın bağışıklık sistemi daha gelişmiştir ve çok sayıda patojeni savuşturur.” diyor.

Aldatıcı Eş Seçim

Açıkçası, bu açıklama her hâlükârda iki durumda da geçerlidir. İnsanlarda ve hayvanların çoğunda “çoğunlukla” her geninin iki çeşidi vardır. Bir yumurta veya sperm hücresi; her durumda sadece iki gen varyantından birini alır. Bu nedenle, bazı hücreler birbiriyle diğerlerine göre daha iyi eşleşen bağışıklık gen varyantlarına sahiptir. Döllenme sırasında, bir yumurta hücresi, önceki eş seçimine ve eşleşen bağışıklık genlerine rağmen, o kadar iyi uyuşmayan bir MHC varyantına sahip bir sperm ile birleşebilir.

Yumurta “dişi değil” bu nedenle kendi eşini, yani tamamlayıcı MHC varyantı olan spermi seçmelidir. Plön'deki araştırmacı ekibine göre, bu kesinlikle dikenli balığın yumurta hücresinin yaptığı şeydir. Bilim adamları farklı MHC varyantları sahip yumurta ve sperm hücrelerini eşleştirdiler ve erkek üreme hücrelerinden hangisinin başarılı olduğunu gözlemlediler. Plön'deki Max Planck Enstitüsü'nde Evrimsel İmmünogenomik araştırma grubuna başkanlık eden Tobias Lenz, “Deneylerimiz, en yüksek dölleme şansına sahip spermin, MHC geninin yumurtadan farklı olabilen, fakat yine de bazı benzerlikler gösteren spermler olduğunu göstermektedir.” diye açıklıyor.

Bu nedenle sonuçlar, MHC genlerinde orta düzey farklılıklara sahip iki gamet birleştiği zaman bağışıklık savunması için en uygun durumun sağlandığını gösteren daha önceki çalışmalarla ilişkilidir. Lenz, " Tamamen farklı MHC gen varyantlarına sahip spermin, yumurta hücresi tarafından çok az farklı bağışıklık genlerine sahip spermlere göre kabul edilme “dölleme” olasılığı daha yüksektir" diye açıklıyor.

Çiftleşme Sonrası Seçim

Araştırmacılar yumurtanın spermi nasıl seçtiğini henüz bilmiyorlar. Milinski, "Deneylerimiz, seçim sürecinin seks eyleminden sonra bile devam ettiğini gösteriyor. Bağışıklık gen varyantlarının nihayet başarılı olacağı koku temelini söylemek mümkün olmadığından, yumurta hücreleri tarafından yapılan seçim, eş seçimine son derece önemli bir katkıdır. Bunun sonucu olarak, yavrular patojenlere karşı daha dirençlidir ve bu evrimsel açıdan önemli bir avantajdır” diye belirtiyor. Ek olarak, yumurta hücreleri, bu sayede istenmeyen erkeklerin spermleri tarafından döllenmeyi önleyebilir.

Balıklar arasında, kontrol edilmesi zor olan dış döllenmeyle, bu tür serbest spermler(Sürücüler) önemli bir problemdir. Bununla birlikte, doğru immün genin seçilmesi, insanın evriminde belirleyici bir faktör olduğundan, insanlar arasında yumurta hücrelerinin, hangi spermin onları döllemesine izin verdiğine karar vermekte de yer alması mümkündür.

Eğer gerçekten dişi yumurta hücreleri evrimsel süreçte insanda da bağışıklık genleri uygun olan spermleri seçiyorsa; Tüp Bebek yönteminin yeniden gözden geçirilmesi ve yeni yöntemlerin geliştirilmesi gerekmektedir.

Çeviren: Barış UÇAR,

Bilime Yön Veren Cevaplar "The Evolution of Nature’s Machines Female gametes prefer sperm with different immune genes,"

https://m.phys.org/news/2018-10-female-gametes-sperm-immune-genes.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter 17.12.2018

---