En sevdiğiniz tüylü hayvan olan kedilerin çizgilerinin nasıl oluştuğunu hiç merak ettiniz mi? Evcil kediler ile ilgili yapılan yeni bir araştırmada, hangi ayırt edici genlerin kedigillere kürk desenlerini verildiğine, aynı şekilde kaplan ve çitalar gibi vahşi kedilere karakteristik tüylerini verebildiğine dair ipuçlar ortaya çıkarıldı.
Alabama, Huntsville’deki HudsonAlpha Biyoteknoloji Enstitüsü’nde genetikçi olan kıdemli araştırmacı Dr. Gregory Barsh, Live Science’ın e-postasına kedilerin tüylerindeki çizgilerin nasıl oluştuğuna, yaşam bilimlerinde onlarca yıllık bir gizem olduğuna dair söylemler geliştirdi.
Yaklaşık 70 yıl önce bilim insanları, bazı organizmaların, bir zebranın çizgilerini ya da bir tırtılın vücudundaki kalamar parçalarının yapılarını taşıdığıyla ilgili neden ve nasıl olduğu hakkında teoriler geliştirmeye başladı. Zebra balığı gibi bazı hayvanlardaki desenler, farklı hücre türlerinin düzenlenmesi ile ortaya çıkar.
Barsh “sadece memelilerde, cilt ve saç hücreleri tüm vücutta tamamen aynıdır ve renk modeli, örneğin koyu bir şeridin altındaki hücreler ile açık bir şeridin altındaki hücreler arasında genetik olarak farklılıklar ortaya çıkar.” dedi.
Dolayısıyla, kedilerin çizgileri nasıl oluşur sorusu, hücrelerinde çeşitli genlerin ne zaman ve nasıl oluştuğu ve bu genlerin hayvanların gelişimini nasıl etkilediğine indirgemektedir. Kısacası karmaşıktır.
Ancak şimdi, Nature Communications dergisinde 7 Eylül Salı günü yayınlanan yeni bir araştırmada, Barsh ve meslektaşları, kedilerin tüylerindeki desenler ile ilgili birkaç gen belirlediler. 2012 yılında Science dergisinde yayınlanan bir çalışmada, daha önce tanımladıkları Transmembran aminopeptidaz Q (Taqpep) adlı bir gen olduğuna karar verdiler.
Taqpep geninin bir versiyonunu taşıyan kedilerde koyu, dar çizgilere sahipken; genin mutant versiyonundakiler, koyu kürklü “büyük kıvrımlara” sahipler; ancak genin “sarmal” versiyonu en çok vahşi kedilerde görülmektedir.
Ekip, kedilerin tüylerindeki çeşitli işaretleri hangi genlerin şekillendirebileceğini araştırmak için, vahşi kedileri kısırlaştıran kliniklerden atılan dokuları toplamaya başladı; araştırmacıların laboratuvarda inceledikleri bazı kedi rahimlerinde canlı olmayan embriyolara rastlandı.
Yaklaşık 28 ila 30 günlükken, kedi embriyolarının “kalın” ve “ince” deri bölgeleri etkilediği fark edildi; koyu renkli tüy için eumelanin ve açık tüylüler için feomelanin olarak kediler gelişimin sonraki aşamalarında, kalın ve ince cilt olmak üzere, farklı türlerde melanin salgılayarak tüy kōkIerini ürettiler.
Barsh, renk yapısından sorumlu olan mekanizmanın tüy kōkIerinin oluşmadan önceki gelişimin erken dönemlerinde, aslında herhangi bir pigmenti olmayıp tüy kōkü yapısındaki hücrelerde meydana geldiğini söyledi. Bu yapıyı tespit eden ekip, belirli genlerin yapılarının oluşumunu etkileyip etkilemediğini görmek için kalın derinin gelişmesine yol açan hangi genlerin aktif olduğunu da inceledi.
Araştırmacılar, Dkk4, Wnt sinyalini azaltan bir proteini kodlar ve konu kedi kürkü olduğunda, Dkk4 ile Wnt arasındaki çekişme oluşur, bir tüy parçasının kapalı renk mi yoksa açık renk mi olacağını dikte ediyor gibi görünüyor. Science dergisinin bildirdiğine göre, bu bulgu bilgisayar öncüsü Alan Turing ’in 1950’lerde geliştirdiği bir teoriyi desteklemektedir.
Turing, bir “etkinleştirici” molekülü bir “engelleyici” molekülün salgılanmasını arttırdığında ve bu iki molekül aynı dokuya karıştığında, hayvanların periyodik desenlerinin, şeritler gibi oluştuğunu öne sürdü. Bu durumda, Wnt etkinleştirici iken, Dkk4 engelleyici olacaktır. Turing’in hipotezini takiben, Barsh’ın ekibi, Dkk4’ün dokuda Wnt sinyalinin yol aldığından daha hızlı yayıldığını ve bu eşit olmayan dağılımın kedilerde periyodik olarak açık ve kapalı renkteki çizgiler oluşturduğunu düşünüyorlar.
Ayrıca Barsh, bir kedinin Taqpep genotipi – yani genin “şerit” veya “boş” versiyonunu taşıyıp taşımadığı anlamına geldiğini öne sürer. Bu da Dkk4 geninin nerede etkinleştirilebileceğini de belirler. Ama bunun tam olarak nasıl olduğunu bilmediğini de ekler. Taqpep, diğer proteinleri parçalayan bir enzimde olan bir proteazı kodlar, ancak şimdilik ekip, Dkk4 enziminin doğrudan mı yoksa dolaylı olarak mı etkilediğini henüz bilmiyorlar.
Embriyo analizlerini takip eden ekip, 99 Lives koleksiyonu adı verilen bir veri tabanından kedi genom dizilerini inceledi. Hiçbir çizgi veya benek taşımayan, bunun yerine tek tip bir görünüme sahip olan Habeş ve Singapura ιrkIarιnιn, geni devre dışı bırakan Dkk4’ün mutant versiyonlara sahip olduklarını buldular.
Gelecekteki çalışmalarda ekip, benzer mutasyonların vahşi kedilerde ortaya çıkıp çıkmadığını görmek istiyor. Araştırmacılar, önceki araştırmalarda çitalar (Acinonyx jubatus) için en azından bir kedinin Taqpep genotipinin beneklerinin görünümünü etkilediğini ve aynı şeyin Dkk4 için de geçerli olabileceğini öne sürdü. Bir de serval (Felis serval), genellikle cesur, siyah çizgilere sahip olan, fakat bazen küçük, sıkı şekildeki beneklerden oluşan bir Afrika yaban kedisi var.
Bir Dkk4 mutasyonu bu türü açıklayabilir mi?
Barsh, “Bugüne kadarki gözlemlerimiz yalnızca evcil kediler üzerine olduğunu, evcil kedilerde çalışılan moleküllerin ve mekanizmaların 30’dan fazla vahşi kedi türünün tümü için geçerli olması oldukça muhtemeldir, ancak bunu kesin olarak bilmek için vahşi kedi DNA’sı üzerinde ek çalışmalar yapmamız gerekecek.” dedi. Ekip, vahşi kedilerden ziyade, aynı mekanizmaların zebra veya zürafa gibi uzaktan akraba olan memeliler için de geçerli olup olmadığını araştırmak istiyor.
Fatime ABİK
