İnsan gözünde, kırmızı, mavi veya yeşil ışığı algılayan renk vizyonunu düzenleyen üç tür koni hücresi vardır, ancak bu özel hücrelerin büyüyen bir fetüsün gözünde nasıl ortaya çıktığı hakkında çok az şey bilinmektedir. Bununla birlikte, araştırmacılar son zamanlarda göz hücrelerinden yapılmış çok küçük, ilkel organlar - gelişerek hücreleri gözlemleyebilmeleri için büyüyen organoidler (çok küçük, ilkel organlar) tarafından bu biçimlendirici mekanizmalara bir bakış sağladılar.
Küçük organoidler tam olarak oluşturulmuş gözlere benzemese de, ışığa yanıt veren fotoreseptörler içeriyordu ve hücreler (ve genleri), koni hücreleri insan gözünde olduğu gibi davranıyordu. Dikkat çekici bir şekilde, laboratuvarda büyütülen göz dokusundaki renk algılayıcı hücreler, önce mavi ışık algılayan koni hücreleri ve ardından kırmızı ve yeşil ışığı algılayan hücrelerle birlikte bir fetüste olduğu gibi kendilerini organize ettiler. Bilim adamları yeni bir çalışmada, bu hücrelerle yapılan deneyler, benzersiz renk vizyonumuzu üreten mekanizmaların ilk bakışını sundu.
Mavi koni hücrelerinin kırmızı ve yeşil komşularından önce geliştiği zaten biliniyordu. Ancak Johns Hopkins Üniversitesi (JHU) Biyoloji Bölümünde doktora adayı olan baş çalışma yazarı Kiara Eldred, neden bu sırayla ortaya çıktıklarını ve hücrelerin mavi, kırmızı veya yeşil olarak "bu kaderleri seçmeye" neyin neden olduğunu açıklamadı. Maryland.
Eldred, Live Science'a verdiği demeçte, "Bir geliştirme bağlamında bu hücrelerin birbirinden farklı olmasına neyin sebep olduğundan emin değildik."
Araştırmacılar JHU Biyoloji Bölümü'nde yardımcı doçent olan Robert Johnston Jr., bilim adamları kök hücreleri göz dokusu olmaya yönlendirdiler, ancak tam olarak ne tür göz dokularının kendileri tarafından belirlendiğini söyledi.
Johnston, “Sadece bir tabakta retina olarak gelişiyor ve büyüyorlar,” dedi Johnston Live Science'a.
Araştırmacılar, büyüyen mini gözlerinin rahimdeki bir fetüsün gözleriyle aynı zaman çizelgesini takip etmelerini istedikleri için, dokuz ay boyunca retina dokularının gelişimini izlediler.
Dahası, fareler ve zebra balığı ile ilgili önceki araştırmalar, tiroid hormonunun renk görme ile bağlantılı hücrelerin gelişimini tetiklemeye yardımcı olduğunu ima etti. Bunu test etmek için, bilim adamları koni hücrelerinin hormon reseptörlerini manipüle etmek ve bunun büyüme modellerini nasıl değiştireceğini görmek için gen düzenleme aracı CRISPR'ı kullandılar.
Göz gelişiminde farklı aşamalarda bulunan tiroid hormon düzeylerinin hücrelerin kimliğini şekillendirmede büyük rol oynadığını buldular. Araştırmacılar hormon reseptörlerini devre dışı bıraktıklarında, sadece mavi ışık hücrelerine sahip, sadece mavi ışığı görebilen mini gözler büyüdüler. Araştırmacılar, büyüme sürecinin başlarında - mavi hücreler oluşmadan önce - ekstra tiroid hormonu olan organoidleri sular altında bıraktıklarında, tüm renk hücreleri kırmızı ve yeşil olarak geliştiğini bildirdi.
Johnston, “Bu bize bir tabakta insan retinal hücrelerini büyütebileceğimiz mekanizmayı yeterince anladığımızı ve onlara ne tür hücreler yapmak istediğimizi söyleyebileceğimizi söyledi” dedi Johnston Live Science'a.
Johnston, renk görme sırlarını açığa çıkarmanın yanı sıra, insanlara özgü görme yeteneğinin diğer yönlerini incelemek için faydalı olabileceğini ve körlük ve glokom tedavisine ilişkin içgörü sağlayabileceğini söyledi.
Bulgular bugün online olarak (11 Ekim) Science dergisinde yayınlandı.
