Tek bir hücre için, insan vücudu dokulardan, kimyasallardan ve kılcal
damarlardan oluşan ve dünyanın en işlek tren istasyonundaki yolcular gibi
koşuşturup duran trilyonlarca başka hücreyle dolu devasa bir labirent gibi. Ve bir şekilde, tüm bu karmaşanın ortasında, çoğu hücre yine de gideceği yere ulaşmayı başarabiliyor.
Hücreler bunu nasıl mı yapıyor? Çoğunun kemotaksi olarak bilinen bir yeteneği var ve bu, ortamdaki kimyasal çekici maddelerin varlığını ya da yokluğunu algılayarak yön bulma becerisi anlamına geliyor.
Peki, bir amip bir labirentin çıkışını başarıyla bulmak için kemotaksiyi
kullanabilir mi? Science’da yayınlanan yeni bir çalışmada gerçekleşen tam da bu oldu. Kemotaksinin en uzak noktalara yolculuk eden hücrelerin kullandığı belirli bir formunun gücünü test etmek için, araştırmacılar Hampton Court Palace’taki labirentin minyatür versiyonlarını ve ayrıca da çeşitli karmaşıklık düzeylerinde olan düzinelerce başka mikroskobik labirent oluşturdular.
Dikkate değer bir şekilde, amipler bu labirentlere bırakıldıklarında, müthiş bir doğruluk ve kesinlikle çıkış noktalarına doğru ilerlediler. Çalışmanın yazarı olan Glasgow Üniversitesi’nden Robert Insall, amiplerin çıkmaz yollardan uzak durmak için kemotaksiyi etkili bir şekilde kullandığını söylüyor.
Araştırmacılar bu yeni çalışmada, hücrelerin çekici maddelerin (bu durumda bu madde adenozin monofosfat isimli bir asidik çözeltiydi) düşük konsantrasyonlu olduğu alanlardan ayrılıp yüksek konsantrasyonlu olduğu alanlara gitmek istemesi yönündeki basit felsefeye dayalı olan belirli bir kemotaksi formuna odaklandılar.
Çalışmada 100’den Fazla Mikroskobik Labirent Kullanıldı
Ama bazen, aralarından seçim yapılacak birden fazla “alan” oluyor ve bunlar yapılan bu çalışmada bir labirentteki yollarla gösteriliyor. Hangi yolun daha yüksek çekici madde konsantrasyonuna sahip olduğunu belirlemek için, hücreler önlerindeki molekülleri parçalıyor ve yakınlardaki çekici maddelerin kendilerine doğru yayılmasına neden oluyor. Hücreler ileriye doğru hareket ettikçe, onların önlerinde bulunan çekici maddeler giderek tükeniyor ve neticede labirentin kısa ve çıkmaz yolları hücreler daha oralara ulaşmadan çekici maddeden tamamen yoksun kalıyor. Hücreler kısa, çekici maddesi olmayan bir yol ve uzun, çekici maddeyle dolu bir yolla karşılaştıklarında, asla çıkmaz yola giden yolu seçmiyorlar.
Araştırmacılar çalışmalarının başında bu durumu bilgisayar modellerinde
gösterdiler ama eylem halinde de görmek istediler. Bu nedenle, her yolu 10 ve 40 mikron genişlik aralığında olan, çeşitli zorluk derecelerine sahip 100’den fazla mikroskobik labirent oluşturdular.
Ardından, araştırmacılar labirentlerin çıkış noktalarından sıvı haldeki çekici maddeyi içeri bıraktılar. Dictyostelium discoideum adı verilen amipler her labirentin başlangıcında sıralanıp önlerindeki sıvı molekülleri parçalayarak ileriye doğru yüzmeye başladılar. Hücreler en uzun labirentleri yaklaşık 2 saatte, daha kısa olanlarıysa sadece 30 dakikada çözdüler.
Çalışmada amiplere odaklanılmış olsa da, araştırmacılar elde ettikleri sonuçların insan vücudundaki birçok farklı hücre için de geçerli olması gerektiğine inanıyorlar.
Orijinal makale: Live Science
