Hafıza Proteinlerimizin Virüslerden Geldiği Keşfedildi

Utah Tıp Okulu’ndan yardımcı profesör ve nörobiyolog Jason Shepherd, virüsler ve bakterilerin canlıların evrimi ve kompleks canlılara dönüşme sürecindeki rolünü incelemeye karar verdi. Araştırmanın sonucuna göre virüs ve bakteriler, insanların evriminde önemli roller oynamış durumda ve hatta belli beyin hastalıklarının tedavisine de yardımcı olma potansiyelleri var. 

Shepherd’in çalışması, beynimizin bilgileri nasıl kodlayıp sakladığını ve sonra nasıl çözümlediğini, öğrenme sürecinin nasıl işlediğini ele alıyordu. Beynimizdeki nöronlar normalde birbirlerine temas etmezler, aralarında sinaps adı verilen bir boşluk bulunur. Çeşitli aktiviteler bu sinaps hareketliliğini şekillendirebilir. Shepherd’in çalışmalarının yıldızı ise “aktivite düzenleyici hücre iskeleti” adlı protein oldu. Shepherd ve ekibi, bu DNA proteininin hafızanın oluşması açısından önemli olduğunu söylüyor. Bu protein olmayan fareler hem kısa hem de uzun süreli hafıza açısından sıkıntı yaşıyor.

Kısaca Arc adı verilen aktivite düzenleyici hücre iskeleti, normal proteinlere kıyasla çok daha farklı hareket ediyor. 90’lı yıllarda keşfedilen bu yapı, hücrede değil sinaptik aktivitede ortaya çıkıyor. Ayrıca diğer proteinlerden farklı olarak Arc’ın kendi RNA’sı bulunuyor.  

Arc’ın farklılıkları ve hafıza ile olan bağlantısı nedeniyle incelemelerini bu yapıya odaklayan araştırmacı, elektron mikroskobuyla Arc’ı incelediklerinde yapısının HIV virüsüne benzediğini ortaya çıkardı. HIV gibi retrovirüs adı verilen virüsler kendi RNA’larını sentezleme mekanizmalarına sahiptir. Bu nedenle bir hücreye tutunur ve kapsül içerisinde korudukları kendi genetik materyallerini hücrenin genomuna eklerler. Burada kullanılan kapsül, hücreler arasında geçiş esnasında virüsün içerdiği yapının zarar görmemesini sağlar. Benzer bir durum Arc proteini için de geçerli. Böyle bir yapının insan proteinleri tarafından oluşturulduğu hiç duyulmamış bir şeydi. 

Arc ayrıca bir nörondan aldığı bilgiyi, tıpkı virüslerin genetik bilgiyi taşıdığı gibi nörondan nörona taşıyabiliyor ve diğer nöronun RNA’sına bilgiyi iletiyor. 

Arc yapısı insan, kuş ve farelerde bulunuyor. Böyle bir yapının çok hücreli kompleks canlılarda ne işi olduğu sorusu ise henüz cevap bulabilmiş değil. Yapının balıklarda bulunmaması nedeniyle uzmanlar bu yapının 350-400 milyon yıl kadar kara canlılarına bulaştığını ve daha sonra, genomun bir parçası haline gelmesinin ardından yeni bir amaca kavuştuğunu söylüyor. 

Pek çok bilimsel keşif gibi bu keşif de cevapladığından daha çok soruya neden oldu. Yine de ortaya çıkan bulgular, virüsler üzerinde yapılacak çalışmalar ile Alzheimer hastalığının ve beyinle alakalı hastalıkları tedavide önemli bir araç olarak görülüyor.

Araştırmacı, insan vücudunda benzer şekilde çalışan en az 50 yapı olduğunu öne sürüyor.