Bugün öğrendim ki: Tek hücreli kirpikli tek hücreli bir ökaryot olan Tetrahymena thermophila'nın 7 farklı cinsiyeti vardır. Herhangi iki farklı cinsiyet çiftleşebilir ve yavru üretebilir ve yavruların cinsiyeti 7 farklı tipten herhangi biri olabilir. Bu, 21 farklı çiftleşme kombinasyonuna izin verir.
Bilim insanları, sıradışı bir mikrobun yedi olası cinsiyetten birini nasıl üstlendiğini belirleyen genetik mekanizmaları ortaya çıkardı.
Bilim insanları, 1930'ların sonlarından beri Tetrahymena thermophila adlı tek hücreli canlının yedi cinsel üreme grubundan herhangi birine veya 'çiftleşme türüne' ait olabileceğini biliyorlardı. Her çiftleşme türü diğer altı türle üreyebilir ancak kendi türüyle üremez.
PLoS Biology1'de yayınlanan bir çalışma, her çiftleşme türünün DNA'sının organizmada bulunduğunu keşfetti. Cinsel üreme sırasında, sadece bir çiftleşme türü yavruya ifade edilene kadar DNA segmentleri silinir.
Çalışmanın ortak yazarı ve Kaliforniya Üniversitesi Santa Barbara'da moleküler biyolog olan Eduardo Orias, "Ebeveynlerin çiftleşme türünün yavruların çiftleşme türü üzerinde hiçbir etkisi olmadığını biliyorduk" diyor. "Bu keşfedildiği andan itibaren ilginç ve şaşırtıcıydı." Nedeni bilinmiyordu.
Tetrahymena, iki çekirdeğe sahip olması nedeniyle tek hücreli organizmalar arasında nadirdir. Germ hattı çekirdeği, insanlarda testis ve yumurtalıklar gibi, yavrulara aktarılacak genetik bilgiyi içerir. Somatik çekirdek, hücrenin davranışını yöneten ve çiftleşme türünü belirleyen organizmanın genomunun 'çalışma kopyasını' tutar.
'Beni tamamlıyorsun'
Çalışmadaki her Tetrahymena hücresi germ hattı çekirdeğinde aynı genoma sahipti. Araştırmacılar, bu genomun çiftleşme türlerine karşılık gelen eksik genler içerdiğini keşfetti. İki organizma çiftleştiğinde, birleşik parçalar yavrularında yedi çiftleşme türünden herhangi birini kodlamak için gerekli tüm bilgileri içerir. Bu DNA daha sonra yavruların yeni oluşan somatik çekirdeğine iletilir. DNA daha sonra yeniden düzenlenir ve bir çiftleşme türünü ifade etmek için yeterli bilgi kalana kadar rastgele bir işlemle parçaları silinir.
Gen dizisi, Orias'ın söylediğine göre "bağlantılardan oluşan bir bileziğe benziyor". "Sistemden bir bağlantı çıkartıyorsunuz, son bağlantıya gelene kadar ve daha fazla bağlantı çıkaramazsınız."
Çalışmaya dahil olmayan Illinois, Chicago Üniversitesi'nden hücre biyoloğu Aaron Turkewitz, bu araştırmanın Tetrahymena'nın kafa karıştırıcı genetik verilerini anlamak için uzun süren bir çabanın sonucu olduğunu söylüyor. DNA'nın inceltilmesi işleminin altındaki tam mekanizmanın hala belirsiz olduğunu, bu da "bizi mekanik düzeyde bu harika gizemlerle baş başa bırakıyor" diyor.