Kromozomun Sadece Yarısı DNA’dan Oluşuyor

1882'de ilk keşiflerinden bu yana, mitotik kromozomlar yoğun bir çalışma konusu olmuştur.

Dikkate değer bir şekilde, aradan geçen yıllar boyunca ışık ve elektron mikroskopisindeki önemli gelişmelere rağmen, kromozomların detaylı organizasyonu bir gizem olarak kalmıştır. Edinburgh Üniversitesi’ndeki bilim insanlarından oluşan bir araştırma ekibi, kromozomların yapısını detaylı olarak incelemelerine olanak tanıyan kesin bir mikroskopi yöntemi geliştirdiler.

3D-CLEM olarak adlandırılan bu yöntem, kromozomların yüksek çözünürlüklü 3D görüntülerini üretmek için ışık ve taramalı elektron mikroskopisini bilgisayar modelleme yazılımıyla birleştirmektedir.

Şekil 1. Booth ve arkadaşları 3D-CLEM olarak adlandırılan bir mikroskopi yöntemi geliştirdi. Onlar kromozomların klasik tanımına meydan okuyarak bu metod ile mitotik kromozomların büyük bir kısmının, kromatinlerden oluşmadığını bulmuştur (1).

Araştırmacılar, 3D-CLEM yönteminin tüm normal insan kromozomlarının uzunluğunu, genişliğini, yüzey alanını, hacmini, DNA paketleme yoğunluğunu ve küçük sentetik yapay bir kromozomun DNA içeriğini belirlemeye olanak tanıdığını söylemektedir.

Edinburgh Üniversitesi - Biyolojik Bilimler Bölümü’nden Dr. Daniel Booth (ortak başyazar), kromozomları incelemek için geliştirdikleri görüntüleme tekniğinin gerçekten çığır açıcı olduğunu sözlerine eklemektedir. “46 insan kromozomunun tümünün yapısını ilk kez tanımlamak, kromozomların neredeyse tamamen kromatinden oluştuğu fikrini tekrar düşünmeye zorlamıştı; bu yaklaşık 100 yıldır tartışılmayan bir varsayım.”

Şekil 2. Üstteki bir mitotik RPE (retinal pigment epitel) hücresi. Alttaki görüntüler, tam kromozom takımını (i) ve bölünmüş kromozomları (ii) göstermektedir; oklar, yakınlaştırılan panellerdeki tek kromozom örneklerini temsil etmektedir; bunlar metasentrik (açık mavi) ve submetasentrik (kırmızı, turuncu) kromozom örneklerini içermektedir. Ölçek çubuğu - 10 μm.(1).

Görüntülerin analizi DNA ve kromatin olarak bilinen destekleyici proteini içeren materyalin, toplam kromozom içeriğinin % 53 - % 70’ini oluşturduğunu ortaya koymaktadır.

Geriye kalan % 30 - % 47, kromozomun dış yüzeyinden oluşmaktadır.

Bu kılıfın kesin işlevinin bilinmemesiyle birlikte, Dr. Booth ve arkadaşları, hücre bölünmesi sırasında kromozomları birbirinden izole edebileceğini öne sürmektedir. Onlar, bu sözde kromozom yüzeyinin, hücrelerin bölünmesi sırasında meydana gelen hataları (bazı kanser türlerinin ve doğum kusurlarıyla ilişkili hastalıkların bir işaretidir) önlemeye yardımcı olabileceğini söylemektedir.

Ayrıca Edinburgh Üniversitesi - Biyolojik Bilimler Bölümü’nden Prof. Bill Earnshaw (ortak başyazar) sözlerine şunları eklemektedir: “Biz şimdi, genetik materyalin bu kalın materyal tabakası ile kaplanmasından dolayı, kromozomların nasıl oluştuğunu ve hücre bölünmesi sırasında nasıl ayrıldığını yeniden düşünmek zorundayız.”

Kaynak 
http://www.sci-news.com/biology/chromosome- dna-04393.html 

İleri Okuma
1) Booth D,G., Beckett A.J., Molina O., Samejima I., Masumoto H., Kouprina N., Larionov V., Prior I., A., Earnshaw W.C. 2016. 3D-CLEM Reveals that a Major Portion of Mitotic Chromosomes Is Not Chromatin. Mol Cell. 2016 Nov 17;64(4):790-802. doi: 10.1016/j.molcel.2016.10.009. Epub 2016 Nov 10. 

Görsel Kaynaklar 
Kapak Görseli: https://images.sciencedaily.com/2016/11/161121170310_1_900x600.jpg 
Şekil 1: http://cdn.sci-news.com/images/enlarge3/image_4393_1e- Chromosome-DNA.jpg 
Şekil 2: http://cdn.sci-news.com/images/enlarge3/image_4393_2e- Chromosome-DNA.jpg