Memelilerde Plasenta Nasıl Evrimleşti?

Çalışma, plasentalı memelilerin son ortak atasındaki istilacı bir plasentaya işaret ederek gebeliğin kökenlerini araştırıyor.

Fosil kayıtları bize kemikler, dişler ve kaplumbağa kabukları gibi vücut parçalarının korunmuş kalıntıları aracılığıyla eski yaşamı anlatıyor. Ancak, hızlı bir şekilde çürüyebilen ve geride çok az kanıt bırakan yumuşak dokuların ve organların tarihini nasıl inceleyebiliriz?

Yeni bir çalışmada, bilim insanları bir organın eski kökenlerini araştırmak için transkriptomik adı verilen gen ifade şekillerini kullanıyorlar: hamilelik için hayati önem taşıyan plasenta.

Buffalo Sanat ve Bilim Koleji Üniversitesi’nde biyolojik bilimler doçenti Vincent J. Lynch, “İnsanlar gibi bazı memelilerde, plasenta gerçekten istilacıdır, bu yüzden rahim duvarından annelik dokusuna kadar istila eder. Diğer memelilerde, plasenta sadece rahim duvarına dokunur. “diyor. 

(İlgili: Memeliler Büyük Beyinlerini Büyük Felaketlere Borçlu)

“Peki erken plasentalar ne tür plasentalardı?” diye soruyor Lynch. “Plasentanın evrimini yeniden yapılandırmak ve plasentalı memelilerin son ortak atasının plasentasının neye benzediğini tahmin etmek için gen ifade şekillerini kullanıyoruz. Verilerimiz bize bu plasentanın istilacı olduğunu ve istilacı olmayan plasentaların memeliler arasında birçok kez evrimleştiğini söylüyor. Bu, 150 yıllık bir gizemi ele alıyor: İnsanlar o zamandan beri ilk plasentanın ne tür bir plasenta olduğunu tartışıyorlar. “

Lynch’in açıkladığı gibi, keseliler ve yumurtlayan monotremler dışındaki tüm canlı memeliler, gelişmekte olan fetüsün annede güçlü bir fizyolojik tepki uyandırdığı uzun gebeliklere sahip plasentalılardı.

Araştırma eLife’da yayımlandı. Lynch, Chicago Üniversitesi’nde insan genetiği ve organizma biyolojisi ve anatomisinde doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Katelyn Mika ile birlikte çalışmayı yönetti. Ortak yazarlar ise Sydney Üniversitesi’nden Dr. Camilla M. Whittington ve Dr.  Bronwyn M. McAllan.

Mika, “Ataları yeniden yapılandırmak için şu anda mevcut hayvanların gen ifadelerinin profillerini kullanarak plasentanın evrimi sırasında farklı noktalarda nasıl işlev görmüş olabileceğini sorabilmek gerçekten harika bir yaklaşım ve değişen gen ifadeleri, yeni bir özelliğin evrime nasıl katkıda bulunabileceği hakkında bize daha fazla bilgi sağlıyor.” diyor.

Analizi yapmak için ekip, hamilelik sırasında çeşitli memelilerin rahminde aktif olan genleri karşılaştırdı. Bu gen ekspresyon profillerinin plasental istilacılık derecesi ile ilişkili olduğunu bulduktan sonra, bilim insanları verilerini atasal memeli plasentalarının neye benzediğini tahmin etmek için kullandılar.

Çalışma, yumurtlayan ornitorenk, keseliler ve genç yaşta doğum yapan bir dizi plasentalı memeli gibi yaklaşık 20 türü içeriyordu.

Analizin sınırlamalarından biri, küçük bir alt küme kullanmış olması: Yazarlar, eLife’da, bulguların gücünü belirlemeye yardımcı olmak için daha fazla sayıda tür üzerinde araştırma yapılması gerektiğini söylüyor.

Bununla birlikte, çalışma hamileliğin nasıl geliştiğini anlamada önemli katkılarda bulunuyor, diyor Lynch. Sonuçlar modern tıbba da fayda sağlayabilir.

“Hamilelik sırasında farklı türler arasında hangi genlerin aktif olduğunu bilmek bize evrimin nasıl çalıştığını anlatıyor. Ama aynı zamanda bize sağlıklı bir hamileliği neyin yaptığını ve işlerin nasıl ters gidebileceğini de anlatıyor. Sağlıklı insan gebelikleri için doğru ortamı oluşturan genleri buluyoruz. Bu genler doğru şekilde ifade edilmezse, bazı sorunlara yol açabilir. “

University at Buffalo. 1 Temmuz 2022.

Makale: Mika, K., Whittington, C. M., McAllan, B. M., & Lynch, V. J. (2022). Gene expression phylogenies and ancestral transcriptome reconstruction resolves major transitions in the origins of pregnancy. Elife, 11, e74297.