Tek bir döllenmiş yumurtadan nasıl bir memeli oluşur? İki bağımsız araştırma ekibi, fare embriyolarının hücre bölünmelerini gen düzenlemeyle yerleştirilen 'barkodlarla' izleyerek bu soruyu çok daha ayrıntılı yanıtladı. Nature'ın aktardığına göre çalışmalar perşembe günü Science ve Cell dergilerinde yayımlandı.
Washington Üniversitesi'nden Jay Shendure'un ekibi, hücreler bölünürken genomun belirli noktalarına sıralı, silinmez genetik izler ekleyen 'DNA Daktilosu' adlı tekniği kullandı. Döllenmiş yumurta bir fareye yerleştirildi; embriyo başlıca organ sistemlerini oluşturduktan iki hafta sonra araştırmacılar düzenlemeleri okuyarak yaklaşık 1,3 milyon düzenlenmiş hücrenin akrabalık ilişkilerini yeniden kurdu — bu, embriyonun toplam hücrelerinin yaklaşık yüzde 10'u. Massachusetts'teki Whitehead Enstitüsü'nden Jonathan Weissman'ın yönettiği ikinci ekip ise organlar oluşurken hücre bölünmelerinin çoğunu yakalamak için daha hassas ve daha az hasar veren 'prime editing' tekniğini kullandı.
Her iki çalışma da 1980'lerin başındaki öncü bir girişimden esinlendi: İngiliz biyolog John Sulston, yuvarlak solucan Caenorhabditis elegans'ın her hücresini, yumurtadan tam 959 vücut hücreli bir ergine dönüşene kadar izlemişti — bu, bir hayvanın gelişiminin hâlâ tek eksiksiz haritası. Memelilerde bu çok daha zor: Gelişim gizlidir, hücreler milyarlarla ifade edilir ve büyüme faktörleri gibi dış sinyaller bir hücrenin akciğere mi yoksa karaciğere mi dönüşeceğini belirler.
Bilimsel bilmece tam da burada: Çok farklı hücre bölünmesi dizileri, aynı türün büyük ölçüde aynı biçime sahip bireylerini nasıl üretiyor? Shendure, 'İkizler aynı görünür, insanlar birbirine az çok benzer; yine de ikizler bile çok farklı hücre bölünmesi dizilerinden geçerek gelişir' dedi. CRISPR tabanlı önceki soy kaydedicileri, çok fazla düzenleme biriktiğinde hücrelere zarar verebiliyordu; prime editing'e geçiş memeli haritalarını mümkün kılan adım oldu. Sonuç, gelişim biyolojisi için yeni türden bir araç: Bedenlerin kendilerini güvenilir biçimde nasıl inşa ettiğini tüm bir embriyo ölçeğinde sorgulama imkânı.
