Nazenin solucan Pristina ve saz arkadaşı Paranais
Son birkaç haftadır blogun eski ve yeni sevenlerinden gelen ”ama yeni yazılar nerede, biz seni çok sevdik” mesajlarının etkisiyle, bugün işin gücün arasında, blog yazma isteğini daha fazla bastıramadım ve yaptığım deneyin 30′ar dakikalık aşamaları olmasını da fırsat bilerek, ne yalan söyleyeyim parolasını bile hatırlamakta güçlük çektiğim bloguma geldim, işte karşınızdayım.
Neden blog yazmaya vakit bulamıyorum? Aslında çok sebebi var ama bir tanesi, Ocak’tan beri çalışmaya başladığım yeni laboratuvarda keyfimin pek yerinde olması. Bunca senenin sonunda en nihayet ilgimi tam anlamıyla çeken bir projede kendime yer buldum. Bunda şans faktörünün neredeyse hiç etkisinin olmadığını -her nedense- not düşmek istiyorum. Doktora biterken ve ben doktora projemden son derece daralmışken, artık ne istediğimi biliyordum (nihayet!) (sonradan eklenen önemli bir not: Aslında ne istediğimi biliyordum deyince pek de doğru olmuyor, ne istediğimi bildiğimin tam olarak bilincinde değildim o zaman. İşin hikayesi uzun, ama özetle aslında ne istemediğimi biliyordum :) ) . Doktorada çalıştığım konuyu yani rejenerasyonu seviyordum ama projenin kendisinde teknik sebeplerle beni heyecanlandıramayan bir şeyler vardı, hocamı çok seviyordum ama laboratuvarda takım çalışması anlayışı yoktu, hoca çok meşguldü, herkes yapayalnız kendi yağında kavruluyordu, oysa ki ben takım çalışması istiyordum vesaire. Düşündüm, dedim ki ben ne seviyorum? Evrim konusunu seviyorum, ama sadece gönüllü anlamda, çeviriler, Evrim Çalışkanları vesaire bazında ilgilenebiliyorum, oysa ki araştırmamda da evrimle ilgili bir şeyler yapsam ne güzel olur. Rejenerasyon konusunu seviyorum, sevmekten öte artık bu konuda uzman oldum (gibi gibiyim), yani benim gideceğim yerde istenmem için bir sebep bu, o zamaaaaaaan ben en iyisi rejenerasyonun evrimini çalışayım. :)
İster inanın ister inanmayın, Google’a sordum, göster bakim dedim, ”Evolution of Regeneration” (eğer akademik dünyanın bir parçası değilseniz, bu tip soruların Google’dan önce Pubmed’e sorulduğunu bilmiyor olabilirsiniz, işin komikliği biraz orada, hakikaten Google’a sordum, ”Maryland” dedi). Bu konunun henüz pek çalışılmayan bir konu olduğunu biliyordum, zira rejenerasyonun kendisi o kadar karmaşık bir olgu ki, tutup bir de evrimini çalışmak biraz güven, özveri ve ter istiyor. Geleneksel olarak rejenerasyonun araştırıldığı hayvanlar semender, kurbağa iribaşı vesaire gibi karşılaştırmalı çalışmaların yapılmasının çok da kolay olmadığı hayvanlar olduğundan, sanırım pek kimse bu işe bulaşmamış. Ken (doktora hocam), bir ara bana ”Geçen gün Randal ile konuşuyorduk, rejenerasyonun evrimini çalışan var mı diye, sonra dedim ki bu iş tam Duygu’ya göre” dedi, bir öğlen yemeği sırasında. Hocamdan da aldığım gazla Google’a sormuş olduğum bu soru, karşıma koskoca ABD’de sadece bir tanecik insanı çıkardı: şimdi birlikte çalıştığım kişiyi, Alexa‘yı. Hemen bir e-posta attım kendisine, önce telefonda konuştuk. Ona bir bir anlattım. Dedim ki ben hızlı çalışıyorum, hızlı öğreniyorum filan da, ama bilimsel çalışmalarımın yanı sıra eğitime de çok önem veriyorum ve Evrim Çalışkanları diye gönüllü bir projede çok aktif bir rolüm var. Bu çalışmalara devam etmeyi düşünüyorum (bilsin ki arada vakit bulduğumda laboratuvarda bu işlerle uğraşacağım). Artık ne istediğini bilen bir insan olmanın ve kendimi bilmenin rahatlığıyla aynı zamanda dedim ki ”Ben kendi başıma iş yapmayı seviyorum, sürekli birinin başımda olmasından hoşlanmıyorum, ama bir yandan da takım çalışmasından çok zevk alıyorum ve sizinle sürekli iletişim içinde olup sizden bir şeyler öğrenebilmeyi de umuyorum, hatta mümkünse düzenli haftalık beyin fırtınası toplantıları, makale okuma seansları olsun isterim, bunlar beni daha verimli yapıyor.” Hakkaten, insan kendini bilecek. Şimdi ben size oralardan çok süper, ciddiyetli bir bilim insanı, hayatını bilime adamış ulu bir kişilik filan biri gibi görünüyor olabilirim (malesef bu blogların öyle yanıltıcı bir yönü var) ama ben de Feysbuk’a giriyorum, benim de saatlerim anlamsızca internet karşısında geçebiliyor, daha dün akşam 3 saat Desktop Tower Defense oynadım mesela, fakat kendimle ilgili bunca senedir keşfettiğim bir şey var ki o da, takım çalışmasının yapısallığı içinde, sorumluluklarımı daha bir keyifli ve zamanında yerine getiriyorum. Yani planlı programlı olmak, bir anlamda birine hesap verecek olmak bana yarıyor. Ama çok sık boğaz edilmeye de gelmiyorum. Sigortam atabiliyor. Bilimsel makaleleri okuyup bir kaç kişi üzerinde tartışınca acayip verim alıyorum, diğer türlü de iyi, ama onun yerine kendimi Feysbuk’larda bulabiliyorum.
Velhasılı, Alexa ile telefon konuşmamdan ve onun tavrından anladım ki, uyuşma potansiyelimiz yüksek. Tatlı bir insana benziyor, ilgili ama kontrol manyağı değil, ne yaptığını biliyor, vizyonu var. Birkaç gün sonra e-posta gönderdi ve dedi ki, buraya gelip bizi ziyaret etmeni çok isteriz, mülakat yapalım. Yaşasın dedim, kalktım gittim (eski yazılarda hayırlı bir iş için Maryland’e yaptığımız ziyaretimiz budur). Velhasılı, birkaç başka hoca ile ufak tefek iletişimim, görüşmem oldu, ama tam anlamıyla tek ciddi mülakatım Alexa ileydi ve yaz sonuna kararımı vermiştim bile :)
Peki burada biz ne yapıyoruz? İşte o kısmı çok zevkli.
Alexa halkalı solucan uzmanı. Laboratuvarda pek çok türden solucan var, ama benim projemde iki tanesi önemli: Pristina leidyi ve Paranais litoralis. İnsanlar bana ne yaptığımı sorduklarında onlara solucanda rejenerasyonun evrimi konusunu araştırdığımı söyleyince ”Iyyyy iğrenç solucan mığğğğğ” şeklinde tepkilerle karşılaşıyorum, ve elimde olmadan özellikle Pristina adına çok bozuluyorum. İĞRENÇ Mİ! Ama iğrenç değiller ki, böyle minicikler ve çok sevimliler bi kere. Alexa onlara ”nazenin” diyor :)
Bu Pristina’nın, elektron mikroskobu ile çekilmiş bir fotoğrafı:
Bu da gen ifadesi için boyanmış hali (mavi renk hücre çekirdeklerini, kırmızı ise bir Wnt geninin aktif olarak ifade edildiği yerleri gösteriyor):
(Her iki fotoğraf da Ed tarafından çekildi)
Çıplak gözle görebilirsiniz ama tam anlamıyla inceleyebilmek için mikroskop altında bakmanız gerekiyor.
Paranais, Pristina’nın kuzeni. O da şöyle bir şey:
Bu hayvanların çok fantastik bir özelliği var, fizyon adı verilen bir tür eşeysiz üreme yöntemi ile, bölünerek çoğalıyorlar. Ortam koşulları uygunsa, yani yiyecek bol, güneş ışıldıyor, suyun sıcaklığı yerindeyse bölünerek çoğalmayı tercih ediyorlar. Bu güzelim bahar koşullarında sevişmek, aşk yapmak yerine tek başlarına takılıp ikiye, üçe bölünüyor oluşları, solucanlarımızın yavru üretme işini ne kadar ciddiye aldıklarının bir göstergesi midir? Ben de bilemiyorum. İşin daha da ilginci, koşullar kötüye gittiğinde, yani yemek bulmak ciddi anlamda zorlaştığında eşeyli üremeye başlıyorlar (yani sadece o zaman sperm ve yumurta üretip döllenme yoluyla ürüyorlar). Ekolojisini anlayan gelsin bana da anlatsın. Ben moleküler biyologum :)
İşin rejenerasyon kısmı da kısaca şöyle: Pristina’nın kafası veya poposu koparsa, her ikisi de rejenere olabiliyor. Bununla birlikte Paranais, sadece poposunu yenileyebiliyor, kafası koparsa kafa yerine gelmiyor. Bu Paranais için kötü, ama rejenerasyonun evrimini merak eden biz çılgın bilim insanları için iyi haber. Pristina ve Paranais birbirlerine evrimsel olarak yakın akraba olduklarından, evrimsel süreçte ne olmuş da Paranais bu yeteneğini kaybetmiş, veyahut ne olmuş da Pristina bu iki yeteneğe sahip olmuş, bunun altında yatan genetik, moleküler etkenler nelerdir, işte buna bakıyoruz.
Bir milimlik bir solucandan bu kadar çok şey öğrenebiliyor olmak muhteşem bir şey. Gelişmelerle yeniden, er ya da geç karşınızda olacağım!
Melikeadlıkişi said,
Ekim 7, 2011 @ 14:58
Canım Düygüm,
Aylardır her gün bakıp gazpaçoyla karşılaşma (gazpaçodan maalesef tiskinme) sonrası yeni yazı buldum ya… Yivrenç (!) solucan bile senin anlatışınla evde beslenesi bi heyvan sevimliliğine geldi. Çok özlemişim seni. Arayı bu kadar uzatma e mi yavrum :)
sade biyolog said,
Ekim 8, 2011 @ 05:16
Demişşin ya “ortam koşulları uygunsa eşeysiz üremeyi tercih edip bölünüyorlar; koşullar kötüye gittiğinde, yani yemek bulmak ciddi anlamda zorlaştığında eşeyli üremeye başlıyorlar” diye, bence açıklaması bu cümlenin içinde. Ortam müsaitken arkadaşın mevcut özellikleri yeni nesillerde değişmese de olur. Çünkü o özellikler o ortama uyum sağlamışlardır. Şartlar zorlaşınca, elemanın mevcut özellikleri o şartlara uyumda zorlanıyor madem, yavrucaklarının kendisinden farklı (mümkünse daha gelişmiş) özelliklere sahip olmasını istemesi ve bunun için bir eşey arayışına girmesi ise son derece doğal. Anahtar kelime mayoz bölünme ve crossing over. Velhasıl her şey ortama uyum sağlamayı garantilemek için.
meren said,
Ekim 8, 2011 @ 16:14
Alexa’nın MBL’deki konuşması esnasında bu arkadaki arkadaşın ölümsüz olduğunu fark ettim. süper bir hadise. rejenerasyon alanında kullanılan model organizmaların çok ciddi bir kısmının genomlarının sekans edilmemiş olması, phylogenetic kıyasların hala 18S rRNA gene ile yapılıyor olması ise acayip şaşırttı beni :) Yani sen söylüyordun da, ben sadece bu kurtçuklarla filan sınırlı sanıyordum.
Bugün itibarı ile “sırf genomik bilgiden yola çıkarak bir canlının rejeneratif kapasitesine dair herhangi bir tahmin ortaya atılabilir mi?” diye soran birisine rejenerasyon dünyasının verecek bir yanıtı yok. Bence illumina/454′un artık iyice ucuzladığı bu dönemde bu işe girdiğin için çok şanslısın :) gelsin transcriptomlar, gitsin birbirine yakın türlerin rejenere olanları ile olmayanlarının genomlarını dövüştürmeler. süper.
kerem said,
Ekim 9, 2011 @ 15:08
:) teşekkürler devamını da bekliyorum … bu arada yeni yerinde başarı ve huzur dilerim duygu…
Betul said,
Ekim 9, 2011 @ 16:41
Aa yeni konun cok guzelmis. Bu Wnt geni ile mi alakali rejenerasyonun homolog-spesifik olmasi (fotoda expresyonunu gostermissiniz de ordan gordum)? Yada hangi gen oldugu biliniyo mu? Eger biliniyosa pristina ile kuzeninin Wts gen atasini ancestral reconstruction yontemi ile bulalim biz sana meselag :) Enteresan olabilir bi bakmak…
Biyolokum said,
Ekim 10, 2011 @ 12:34
Melike Ablacım, valla işler güçler, kimseyi Gazpaço’dan tiksindirmek istemezdim ama işte böyle süründürüyorum blogu. :)
Sade biyolog çok doğru demişsin. Gayet mantıklı geliyor kulağa.
Meren, di mi :) Çok heyecanlı zamanlar.
Kerem, teşekkür ederim.
Betül, sana da teşekkür ederim. Wnt sinyal patikası başka organizmalarda rejenerasyonda baya bir görev alıyor, biz de haliyle bizimkilerde bakıyoruz, ama bu benim öncelikli projem değil, ucundan tuttuğum ve Ed’e yardımcı olduğum bir proje. Rejenerasyona etki eden tek bir ”silver bullet” yok gibi görünüyor, bir sürü gen var. Biz (ve başkaları) onları bulmaya çalışıyoruz. Pristina ve kuzeni arasındaki farkları bulduğumuz zaman ancestral reconstruction’ı nasıl kullanabiliriz, merak ettim bak şimdi, azcık açsana. Biz bunların evrimsel bilgileri hakkında ne kadar bilgiye sahip olmalıyız? Daha ilkel solucanlarla filan karşılaştırılabilir mi ki?
Betul said,
Ekim 10, 2011 @ 13:59
Evrimsel olarak yakin ama molekuler seviyede farkliliklar gosteren organizmalarin gen homologlari arasindaki farkliliklarini anlamak icin (ve gecmislerini de ogrenmek icin tabi) ancestral sequence reconstruction (ASR) baya faydali. Teknigi ne kadar biliyosun bilmiyorum, o yuzden hic bilmiyomussun gibi varsayiyorum: Diyelim pristina’daki sinyal metabolizmasinda etkin rol oynayan X geni var. Ayni sinyal metabolizmasi pristinanin kuzeni (PK)’de de var olmasina ragmen PK’de X geni yok, ayni gorevi yapan bir Y geni var. Evrimsel olarak (tabi yatay gen transferi olmamis olsun) X geni ile Y geninin homolog olma ihtimali cok yuksek. Diyelim elinde fenotipik veriler de var, o zaman bu X ve Y geninin evrimsel atasini ASR ile olusturabiliyosun. O da soyle oluyo, bu X geninin sekansini mumkun oldugu kadar cok turden elde ediyosun ve once bi soyolus agacini olusturuyosun (ne kadar ilkel sekans, o kadar guvenilebilir agac, outgroup olusturuyo onlar cunku), ASR da tamamen maximum likelihood uzerinden ilerleyen bir algoritma olarak atayi sana predict ediyor (en basitinden boyle, esasli bi analizle 3-4 haftada X ile Y’nin ortak atasini yedi ceddine kadar olusturabilirsin..) Biz oyle 3-4 milyar yila kadar gidiyoruz ribozom genleri ile ilgilendigimiz icin (onlar en antik genler, LUCA’da var felan diye)… Cok karisik anlatmadim isallah ve soruna cevap verebildim. Ben de soyle dusunmustum, hani tabi her zaman Pristina’daki X geni PK’dekindeki Y ile degistirilip fenotip de de paralel bi degisiklik oluyo mu diye gozlenebilir amaaaag, daha cool olabilen (belki daha promiscuous olabilir mesela, atalar azcik oyle oynak oluyor) X ile Y’nin atasi XY create edip 1) sekans analizi yapilabilir, burdan bi paper cikar gayet hele ki de evrimsel olarak molekuler duzeyde incelenmediyse bu turler 2) ayni klonlama X’in ve Y’nin XY ile yer degistirilmesi suretiyle yapilip fenotip degisiyo mu bakilabilir diye dusundumdu…. Tabi hic bu sistemde calismadim bakteriymislercesine salliyorum bol kepceden :)
Biyolokum said,
Ekim 10, 2011 @ 17:48
Betül gayet güzel anladım ve heyecan yaptım, ben de aslında bu konuda yeni olduğum için yapılabilitesi nedir kestiremiyorum şimdi ama az daha açalım şu konuyu :)
Merak ettiğim bikaç nokta var:
1) Pristina ile Kuzeni birbirlerine ne kadar yakın olmalılar, belli bir uzaklıktan sonra bu işi yapmak zorlaşıyordur diye tahmin ediyorum, yanılıyor muyum?
2) XY atasının sekansını bu şekilde reconstruct ettiğimiz zaman onun fonksiyonuna dair ne kadar spekülasyon yapabiliriz?
3) Elimizde farkı solucan türlerinden sekanslar var (ilgilendiğimiz diğer bir gen için) ve dahasını da PCR eyleme çalışmalarımız devam ediyor, ama kaç tane filan lazım en az :)
Betul said,
Ekim 12, 2011 @ 00:20
:)
1) Ayni tur icinde olduklari icin kuzen olmalari gayet yeter ve kafi bence. Uzaklik aslinda cok da muhim degil soyolus analizi ile uzakliklari yakin kilabiliyoruz gayet :) (aslinda bazen uzaklik daha iyi bile olabiliyor, duruma gore)
2) Simdi atasini sekans olarak reconstruct ettikten sonra once bi conserved region’lar, hizli mutate eden kisimlara falan bakilabilir. (hizli mutate eden yerler functionally conserved olmayan, pek bi halta yaramayan kisimlar, conserved sekanslar fonksiyon icin onemli oluyor vs.. bir ise yariyom ki doga bu diziden / motiften kurtulmamis hesabi) bu bir, ikincisi de sentetik olarak bunlari sentezleyebiliyosun simdi nucleotid basina 1 dolar (gen sentezinde damping!) eheh, yani bildigin geni plazmide bagli sekilde kapina postaliyorlar, oradan sonra in vitro analiz de yaparsin, istersin pristinanin kromozuma da sokarsin, keyfine gore takilmaca.
3) Hmm.. ben 20-25 turden sekansla olusturmustum bi protein icin soyolus analizi bi seferinde. Once bi evrimsel agacini cikartmaniz lazim (bunu her halukarda yaparsiniz zaten diye tahmin ediyorum) Ondan sonra “hayirlisi olsun” mantigi ile ilerliyoruz :) hehe (ne kadar divergence o kadar iyi) agac icin mr bayes programi kullaniliyo bu arada, oraya da binaleyh geliriz :)
bora said,
Ekim 12, 2011 @ 10:59
Hoşgeldin geri:)
Uygar said,
Ekim 12, 2011 @ 13:07
Ben şimdiden özledim Pristina’ları :)
Bir kaç tanesini kesmiştim ama olsun, hem kesiyorsun kesiyorsun ölmüyor ki :)
Biyolokum said,
Ekim 18, 2011 @ 10:14
Betül, ancak cevap yazabiliyorum, gecikme için çoook pardon. Hemen cevaplara geçiyorum :)
1) Aynı tür değiller malesef. Birbirlerine benziyorlar ama aynı ”cins”ten bile değiller. Ama galiba çok da sorun değil gibi bu durum.
2) Bu analiz şahane işte, bunu yapsak süper olur. Bu arada elimizde yakın sayılabilecek başka türler de var.
3) Mr. Bayes ile oluşturulmuş nefiz bir soyağacımız mevcuttur özellikle ilgilendiğimiz gen için. :) Diğerleri için de yaparız, hiç problem değil.
4) Biz bi telefonlaşalım bu konuda, yazarak zor oluyor. Okurları bilahare haberdar ederiz bir gelişme olursa.
Biyolokum said,
Ekim 18, 2011 @ 10:17
Yalnız bir ekleme yapayım, oluşturduğumuz ağaçtaki türlerin hepsi solucan değil işte, o noktada problem çıkabilir mi acep diye düşünüyorum. Yani bunlar bakteriler gibi gani gani olmadıklarından, birbirine yakın akraba taş çatlasa 5-10 tür için sekans bulabiliriz sanıyorum.