Kök hücre ile kan elde etme çalışması yaklaşık 20 senedir devam eden uzun soluklu bir araştırma. Bu çalışma sayesinde genetik hastalıkların tedavisinde önemli bir adım atılmış olacak.
Bilim dergisi Nature tarafından yayımlanan araştırma laboratuvarda kök hücrelerden faydalanılarak kan hücresi üretebilmeyi sağlayan iki farklı sistemin geliştirildiğini duyurdu. Bilim insanları iki farklı araştırma ekibinin yürüttüğü çalışmalarda sınırsız kan üretiminin sağlandığını ve bu gelişmenin genetik hastalıkların tedavi sürecinde önemli bir adım olduğunu ortaya koydular.
20 senedir sürdürülen ilk çalışma, yetişkin fare hücrelerinin indüklenmiş pluripotent kök hücreye dönüştürülmesi sayesinde yeni kan hücresi elde edilmesini sağladı. Harvard Üniversitesi bilim insanlarından Ryohichi Sugimura, bu çalışmayla birlikte kanda bulunan genetik bozukluğa sahip hastaların hücrelerinin alınması suretiyle, genetik bozukluklarda iyileşme sağlanabileceği ve çalışan kan hücrelerinin üretilebileceğini kaydetti. Aynı zamanda bu yöntem sayesinde sınırsız kan üretiminin yapılabildiği ifade edildi.
Caronell Üniversitesi bilim insanlarından Shahin Rafii’nin liderliğinde sürdürülen ikinci araştırmada ise farelerinden akciğerlerinden elde edilen kök hücrelerin kan hücresine dönüşümü sağlandı. Çalışmanın önemine değinen Rafii, bu buluşun tıp dünyasındaki birçok şeyi değiştireceğini söyledi. Sadece kan bozukluklarını iyileştirme imkanı sağlamayan bu buluşun kendi kendini yenileme özelliğine sahip olan kök hücrelerin karmaşık olan biyolojilerinin yakından tanınacağını ifade etti. Uygulamaların tıp dünyasında nasıl değişimler yaratacağı merakla bekleniyor.
Kaynak: http://www.telegraph.co.uk/science/2017/05/17/end-blood-donationscientists-close-unlimited-supply-stem-cells/
Bilim İnsanları Egzama Olduğunuzda Derinizde Neler Olduğunu Keşfetti
Bilim insanları, egzamaya (tepkisel deri iltihabı olarak da bilinir) sahip olan insanlar için deride yanlış giden bir grup süreci tespit ettiler ve nihayet bu kronik hastalık ile nasıl mücadele edeceğimizi bulmamıza yardımcı olabilirler. 2006 yılında araştırmacılar, cildinde belirli bir protein eksikliğine sahip olan insanlar ile egzamanın gelişim riski arasında güçlü bir bağlantı bulmuşlardı. Geçen yıl, bilim insanları tam olarak neyin yanlış gittiğini göstermek için bu sonuçların üzerine ekleme yaparak, tam olarak neyin yanlış gittiğini gösterdiler. Elde ettikleri sonuçlar bizi bir egzama tedavisine daha yaklaştırabilir. Egzama, çocukların yüzde 20 ‘sini ve dünya çapında yetişkinlerin yüzde 3 ‘ünü etkileyen yaygın bir cilt hastalığıdır. Egzamanın kronik semptomlarını hafifletmeye yardımcı olan kremler ve losyonlar bu cilt problemini dindirmeye yardımcı olsa da hala bu cilt hastalığını tamamen temizleyecek bir tedavi bulamadık.
Geçtiğimiz on yıl boyunca, bilim insanları egzamanın ciltteki genetik bir filagrin ‘in (lif toplama proteini) eksik olması ile ilişkili olduğunu biliyorlardı. Bu protein, tekil cilt hücrelerini şekillendirmeye yardımcı oluyor ve cildimizin bariyer fonksiyonunda önemli bir rol oynuyor. Eğer bir insanda mutasyon varsa, bu durum uygun filagrin tedariğini önlüyor ve egzama veya balık pulluluk gibi deri durumları oluşabiliyor.(Bu durumda deri hücreleri dökülmüyor, bunun yerine balık pulları gibi görünen bir desen halinde birikiyorlar.) Ancak yakın zamana kadar, araştırmacılar egzamanın filagrin eksik olduğu zaman egzamanın nasıl ilerlediğinden emin değillerdi. İngiltere’deki Newcastle Üniversitesi’nden bilim insanları GSK Stiefel ile birlikte çalışarak, bu katlanılmaz cilt sorununa yol açan bir dizi protein ve moleküler güzergahının yolunu takip ettiler ve 2016 ’da bu konuyla ilgili bir atılımda bulundular.
Newcastle Üniversitesi’nden öncü araştırmacı Nick Reynolds ‘’İlk defa, sadece filaggrin proteini kaybının, egzamayı tetiklemede rol oynayan kilit proteinleri ve çözüm yollarımızı değiştirmek için yeterli olduğunu gösterdik.’’ dedi. Bu mekanizmaları takip etmek için, ekip laboratuvarda oluşturulan üç boyutlu bir canlı deriye eşdeğer olan bir örnek (LSE) kullandı. Bu laboratuar yapımı “derinin” üst katmanını, tıpkı genetik mutasyona sahip kişilerde olduğu gibi, filagrin eksikliği haline gelecek şekilde değiştirdiler. Bu eksikliğin tek başına, ciltteki önemli düzenleyici rolde ki mekanizmalarda bir dizi moleküler değişikliğini tetikleyebileceğini buldular. Bu hücre yapısı, bariyer fonksiyonunu ve hatta hücrelerin nasıl iltihaplandığı ve strese nasıl tepki verdiği gibi şeyleri etkiledi.
“Dikkat çekici bir şekilde, ilk defa, LSE kültürlerinde filagrinin ortadan kaldırılmasından sonra önemli ölçüde diferansiyel olarak ifade edilen 17 protein tanımladık.” şeklinde takım tezinde yazdı. Araştırmacılar daha sonra ilk bulgularını gerçek insanlardan alınan , deri numunelerindeki proteinleri analiz ederek, egzama ile sağlıklı denekler ve katılımcılar arasındaki sonuçları karşılaştırarak doğruladılar.
Çeviri: Berfin KIZILASLAN
Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-think-they-know-what-happens-in-the-skin-when-you-have-eczema
Mıknatıslar Hakkında 9 Bilinmeyen Bilgi
InsaneClownPossehip-hop ikilisinin şarkılarında dikkat çektikleri gibi “F.ckingmagnets, how do theywork? (bu mıknatıslar nasıl çalışıyor?)”. Aslına bakılacak olursa mıknatıslar o kadar da gizemli değiller ve temelde iki yüzyıldan bu yana bilinip, kullanılıyorlar. Tüm dizüstü ve masaüstü bilgisayarların sabit disklerin temel parçaları oldukları gibi, kasetçalarlarda ve tabi ki de buzdolabımıza bir şeyler yapıştırmak istediğimizde onları kullanıyoruz. Düz ekranların ortaya çıkmasından önce de televizyonlar ve monitörlerimiz evlerimizdeki en büyük mıknatısları içlerinde barındırıyorlardı. Bazı hip-hop müzisyenleri belki mıknatısları tam anlayamamış olsa da mıknatısların nasıl çalıştıkları bilim insanları tarafından çok iyi anlaşılmıştır ve yüzyıllardır hayatımızın içerisinde bizi sürprizleriyle şaşırtmışlardır. Gelin mıknatıslar hakkındaki bazı şaşırtıcı gerçeklere beraber göz atalım.
1. Dört çeşit mıknatıs vardır
Demir ve nikel gibi maddeler içeren ferromanyetik malzemeler, dönüşleri hizalı, eşleşmemiş elektronlu atomlardan oluşurlar. Kalıcı ve güçlü mıknatıslar için kullanılırlar. Bir diğer materyal çeşidi de ferrimanyetiklerdir, sadece bazı elektron dönüşleri hizalanmıştır. Bununla birlikte, çoğu kimyasal element paramanyetik olarak kabul edilir, yani yalnızca başka bir manyetik alanın içindeyken mıknatıslanırlar. Paramanyetikler eşlenmemiş elektronlara sahiptir. Eğer ki nesneleri havaya kaldırmak istiyorsanız da diamanyetik malzemeler bunu yapmanıza olanak sağlayabilirler. Bu malzemeler bir alandayken mıknatıslanırlar, ancak bulundukları yerin karşısına zıt alanlar oluştururlar. Dünyanın en hızlı trenleri olan Maglev trenleri bu ilke üzerinde çalışmaktadırlar.
2. Manyetizma ışıktır
Mıknatıslar neden yapışırlar ? Mıknatıslar birbirlerini çekerler çünkü ışığı oluşturan parçalar olarak bildiğimiz fotonları aralarında takas ederler. Fakat etrafımızdaki her şeyi, bir masa lambasının ışığını görünür yapıp yansıtan fotonların aksine bu fotonlar varsayımsaldır ve gözlerimiz veya herhangi bir parçacık dedektörü bu fotonları göremez. Bununla birlikte aralarında momentum değiş tokuşu yapabilirler ve bu da birbirlerini itmelerine ya da çekmelerine neden olur. Örnek vermemiz gerekirse, bir çocuk elinden topu birisine attığında topla momentum takası yapar ve hafif bir geri çekilme hisseder. Topun hedefi kişi top isabet ederse topun gücünü hisseder ve itilir. Fotonlardaysa bu olay tam tersi şekilde de işleyebilmektedir, tıpkı bir çocuk elinde topu tutarken diğerinin de topu tutup asılması gibi. Fotonlar yalnızca mıknatıslar için değil aynı zamanda statik elektrik gibi elektrostatik olaylar için de bir güç taşıyıcısıdır. Bu nedenle elektromanyetizma fotonların bu özelliği tarafından üretilen güç için kullandığımız bir terimdir ve buna elektromanyetik bir dalga olan ışık da dahildir.
3. Manyetizma görecelidir
Buzdolabınıza bir magnet yapıştırdığınız her seferde aslında göreliliği kanıtlıyorsunuzdur. Peki bu nasıl oluyor? Özel görelilik teorisine göre , belli bir gözlemciye göre sabit hızda giden cismin gittiği yön doğrultusunda boyu kısalır. Hızlı hareket eden bir arabada, arabadaki kişi farkında olmasa da, dışarıdan arabaya bakan kişiye önden ve arkadan araba kısalmış –gittiği ve geldiği yön doğrultusunda sıkıştırılmış- gibi görünür. Bu göreliliğin tellerdeki yüklü parçacıklar için de sonuçları mevcuttur. Normalde, negatif yüklü elektronlar ve pozitif yüklü protonlar bir tel üzerinde birbirlerini nötrlerler. Ancak akım bir telden geçtiğinde, elektronlar hareket eder. Telin dışındaki sabit yüklü herhangi bir parçacığın bakış açısından, elektronlar arasındaki mesafe küçülür. Bu belirli alanda protonlardan daha çok elektron varmış gibi gözükür bu da orada negatif bir yük olduğunu gösterir. Pozitif yüklü herhangi bir parçacığı veya teli bu negatif yüklü tele yaklaştırırsak manyetik bir çekim gücü hissederiz. Aynı şekilde negatif yüklü bir parçacık yaklaştırdığımızda da bir manyetik itiş meydana gelir.
Benzer bir olay yüklü bir parçacık manyetik bir alanda hareket ettirildiğinde de meydana gelir, mesela doğal bir mıknatısın yanında. Bu alanda parçacık kuvvete maruz kalır. Fakat görelilik teorisine göre parçacığın hareket edip de mıknatısın sabit kaldığı söylenemez. Parçacığın bakış açısından bakıldığında mıknatıs hareket etmektedir. Söylediklerimize ek olarak da Maxwell ‘in elektromanyetik dalgaları ve kuvvetleri tanımlayan denklemleri, hangi referans çerçevesini seçtiğinize bağlı olarak farklı kuvvetler göreceğinizi göstermektedir. Örneğin sabit duran dışarıdan bir gözlemci mıknatısın yüklü parçayı ittiğini ve çektiğini, parçanın elektrostatik bir güç içinde hareket ettiğini gözlemler. Fakat sabit yüklü parçacık açısından bakıldığında bir görecelilik ortaya çıkmaktadır.
4. Dünyanın en güçlü mıknatısları
Dünyadaki en büyük iki mıknatısların biri New Mexico Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’nda diğeri Florida Eyalet Üniversitesi’nde bulunmaktadır. Sırasıyla bu mıknatıslar 100 ve 45 Tesla ‘ya ulaşabilmektedir. Bir arabayı rahatça kaldıran hurda mıknatısları yaklaşık olarak 2 Tesla ‘dır, buna göre bu mıknatısların gücü sınırları zorlamaktadır. Los Alamos mıknatısı, sadece birkaç saniye süren alanlar üretecek şekilde tasarlanırken, FSU mıknatısı güç açık olduğu sürece alanlarını koruyabilir. Los Alamos’ta çalışan bir bilim insanı olan Ross McDonald, her mıknatısın farklı deneyler yapması için tasarlandığını belirtmektedir. FSU mıknatısının etrafında alüminyum kutu gibi diamanyetik materyaller olduğunda ilginç etkiler ortaya çıkmaktadır. Diamanyetizma mıknatısın tersi yönde alanlar yaratmaktadır ve mıknatıs açıldığında malzemeler mıknatısın aksi yönüne doğru sıkışmaktadır. Los Alamos mıknatısının yanında ise alüminyumla oynamak ve elinizde bir teneke kutulu içecek ile durmak güvenli değildir. Aynı nedenden dolayı mıknatısın bulunduğu odada durmak da tehlikelidir. Mc Donald “darbeli her mıknatıs eninde sonunda kendisini yok edecektir” demekte ve “ çünkü bobinler üzerindeki manyetizma çok fazla baskıya neden olmaktadır, eğer bir hata olursa bu hata bir felakete neden olabilir. Elimizdeki mıknatısın enerjisi neredeyse 100 dinamite eş değer” diye eklemektedir. Bu nedenle mıknatıs açıldığında bina tahliye edilmektedir.
5. Mıknatıslar kuantum mekaniğinin işe yaradığını göstermektedirler
Kuantum mekaniğinin temel taşlarından biri olan spin parçalarının keşfi de mıknatıslar aracılığıyla geliştirilmiştir. OttoStern ve WalterGerlach’ın 1922’de yaptığı sonrasında da Stern-Gerlach deneyi olarak adlandırılan bu deneye bakacak olursak; o zamanki yeni kuantum mekaniği teorileri hakkındaki fikirleri test etmek için deneyi yapmıştılar. Her biri uzun, asimetrik bir manyetik alan oluşturmak üzere şekillendirilmiş iki mıknatıs kullandılar. Ardından hedef alandaki yüksüz parçacıkları – gümüş atomlarını – ateşlediler. Asimetrik alanın, gümüş atomlarının yörüngesini biraz değiştireceğini öngördüler. Atomların rastgele yönlere yönleneceği ve açısal momentumları da rastgele olacağı için, yörünge her gümüş atomu için farklı olmalıydı, ancak ne kadar olduğunu tahmin edemiyorlardı. Fakat öngördükleri olmamıştı. Bunun yerine, deneyciler iki ışın kümesine sahipti, sanki bir yol iki parçaya ayrılmış gibi parçacıklar aradaki herhangi bir yere sapmadan ilerlemişlerdi. Stern ve Gerlach parçacıkların etrafa dağılmak yerine manyetik alan doğrultusunda bu alan içerisinde hareket ettiklerini gözlemlemişti.
6. Mıknatıslar demir veya metal olmak zorunda değildir
Kullandığımız mıknatısların çoğu demirden (buzdolabı mıknatısları gibi) yapılmıştır. Ama bu böyle olmak zorunda değildir. Eşleştirilmemiş elektronlu herhangi bir malzemeden mıknatıslar yapılabilir. Ferrimanyetik malzemeler aslında çoğu zaman metal değillerdir.
7. Manyetik Tıp
Doğal olarak manyetik tıp deyince bir ağrı kesici olarak mıknatıslar aklımıza gelmez çünkü insan vücudunu etkileyemezler. Kanımızda demir bulunsa da bu demir mıknatısın etkileyebileceğinden çok dağınık hallerde bulunmaktadırlar. Eğer bir mıknatısın yanına kanınızı dökerseniz veya parmağınızı sıkarak mıknatısa yaklaştırırsanız doğal olarak bir şey olmadığını görürsünüz. Ancak tıpta manyetizma, arabaları kaldırabilen mıknatıslardan da güçlü mıknatıslar kullanan manyetik rezonans görüntüleme makinelerinde kullanılırlar. Bunlar da yaygın olarak bilinen MRI makineleridir. Bu makinelerdeki mıknatıslar genellikle süper iletkendirler ve sıvı helyum soğutma sistemine sahiptirler.
8. Aslında uzun zamandır bilinen fakat anlaşılamamış bir gerçek
Eski Yunanlılar ve Çinliler, mıknatıs taşı (lodestone) olarak bilinen taşlarda garip bir şey fark ettiler. Öncesinde bu taşlara bakacak olursak; mıknatıs taşları magmanın yavaşça soğumasıyla oluşan manyetik bir demiroksit formudur. Bu taşlar sıradan demiri ve demirimsi maddeleri çekebilen bir taştır. Bu taşların yakınında küçük metal parçaları bir ipe asıldığında veya su içerisinde yüzdürüldüğünde dünyanın manyetik alanı ile doğal olarak hizalanmaktaydı bu özelliğin farkedilmesi ile de dünyadaki ilk manyetik pusulalar ortaya çıkmışlardır.
9. Hayvanlardaki manyetizma
Bazı hayvanlar ve bakteriler vücutlarında manyetit bulundururlar. Gumbootchiton olarak bilinen bir yumuşakça, dişlerinde manyetik bir mineral olan manyetit bulundurur. Bu dişleri kullanarak yosunları kayalardan ayırabilmektedir. Yapılan araştırmalarla bu dişlerin biyolojik olarak üretilen en sert ve en dirençli minerale sahip olduğu öğrenildi. Dişlerindeki manyetitler Chitonların aynı zamanda çiftleşmek ve beslenmek için kullandıkları belirli yerlere dönüş yollarını bulmalarını sağlayan bir işaretleme mekanizması olarak da iş görüyor olabilirler. Posta güvercinleri üzerinde yapılan araştırmalar da bu hayvanların manyetizmayı gagalarındaki manyetitler yardımıyla algılayabilmesinin mümkün olduğunu gösterse de yön bulmalarında bunun ne kadar büyük bir rol oynadığı henüz bilinmemekte.
Editör / Yazar: Gökhan BULUT
Kaynak: https://www.livescience.com/47383-cool-facts-about-magnets.html
Çok hücreli hayvanlar nasıl gelişti?
Çok hücreli hayvanların nasıl geliştiğini araştırmak için yeni teknolojinin kullanıldığı bulgular şaşırtıcı bir gerçeği ortaya çıkardı. Profesör Bernie Degnan, sonuçların yıllar süren geleneklerle çeliştiğini söyledi. Profesör Degnan, “İlk çok hücreli hayvanların muhtemelen günümüz sünger hücrelerine benzemediğini, ancak daha çok dönüştürülebilir hücrelerin koleksiyonuna benzediğini bulduk” dedi. “Hayvanlar âlemindeki tüm hücrelerin büyük-büyük-büyük büyükannesi, tabiri caizse, muhtemelen kök hücreye oldukça benziyordu. “Bu, bitkilere ve mantarlara kıyasla hayvanların çok farklı şekillerde kullanılan – nöronlardan kaslara – çok farklı şekillerde kullanılan hücre çeşitliliğine sahip olması ve baştan beri hayvanların evrimi için kritik öneme sahip olması nedeniyle biraz sezgisel.”
Çok hücreli hayvanlar tek hücreli bir atadan evrimleşti
Bulgular, uzun zamandır devam eden bir fikri yanlışlıyor: çok hücreli hayvanların, bir koranit olarak bilinen modern bir sünger hücresine benzeyen, tek hücreli bir atadan evrimleştiği. Profesör Degnan, “Evrim tarihi boyunca dağınık, mikroskobik tek hücreli bir dünyadan çok hücreli bir hayvan dünyasına bir sıçramayı içeren büyük geçişler var” dedi. “Çok hücreli olmak ile birlikte, bugün gördüğümüz hayvan, bitki, mantar ve alg krallıklarını yaratılarak inanılmaz bir karmaşa ortaya çıkarıldı. “Bu büyük organizmalar, yalnızca mikroskop altında görülebilen diğer biyolojik çeşitliliğin yüzde 99’undan daha farklı.”
Ekip, araştırmacıların zaman içinde benzer hücre tiplerini karşılaştırmasına izin vererek, ifade edilen tüm genleri sıralayarak tek tek hücreleri haritaladı. Üst düzey yazarlardan Doçent Sandie Degnan, bunun her hücre tipinin evrimsel tarihini, her bir türün ‘imzalarını’ arayarak yok edebileceği anlamına geldiğini söyledi. Degnan “Biyologlar, onlarca yıldır var olan teorinin bir beyni olmadığına inanıyorlardı, çünkü sünger korositleri, tek hücreli kanoflagellatlara çok benziyordu – organizma, hayvanların en yakın yaşayan akrabası olarak kabul edildi” dedi. “Ancak transkriptome izleri eşleşmiyor, yani bunlar aslında düşündüğümüz hayvan yaşamının temel yapı taşları değiller.
“Bu teknoloji sadece son birkaç yıldır kullanılıyor, ancak nihayetinde, herhangi birinin önerdiği şeylere tamamen aykırı bir şey keşfeden asırlık bir soruyu çözmemize yardımcı oldu.” “Biz temel bir evrimsel biyoloji teorisi alıp onun ters yüz ediyoruz.” “Artık ilk hücrelere yol açan adımları, tek hücreleri çok hücreli hayvan yaşamına dönüştüren temel kuralları yeniden görme fırsatımız var.” Profesör Degnan vahiyin kendi durumumuzu ve kendi kök hücre ve kanser anlayışımızı anlamamıza yardımcı olacağını umduğunu söyledi.
Çeviren: Bünyamin TAN
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190612141436.htm