BilimsoL

Gelişim biyolojisinin önemli sorularından birisi, canlıların döllenmeden başlayarak gelişkin canlı biçimine ulaşana kadarki gelişimini hücre düzeyinde izleyebilmektir.

Görüntüleme tekniklerindeki ve yazılımlarındaki gelişmeler, embriyoların gözlenmesi alanında heyecan verici olanaklar yaratıyor.

Embriyoların gelişimi sırasında çekilen üç boyutlu ve zaman akışlı görüntüler, yeni geliştirilen açık kaynak kodlu yazılımsal tekniklerin yardımı ile tek tek hücrelerin nereden geldiği ve nereye gitmekte olduğu takip edilip, embriyoların gelişim planları izlenebiliyor.

Canlının üç boyutlu olarak izlenebilmesini sağlamak amacıyla floresan ışıma yapan proteinler genetik olarak hücrelere ekleniyor. Floresan mikroskop kullanılarak, hücre hareketleri, floresan ışık salımı üzerinden takip edilebiliyor.

Meyve sineği, zebra balığı ve fare embriyosundan elde edilen dört boyutlu, terabayt büyüklüğündeki verilerin dakikada 26 bin hücrenin gelişimini izlemeye olanak tanıyan bir bilgisayarla takip edilmesiyle, doğruluk payı yüksek ve aynı zamanda oldukça hızlı bir işlem gerçekleştiriliyor.

Bir hayvanın embriyosu bu teknikle görüntülendikten sonra çıkartılan gelişimsel plan, hayvanın her bir hücresinin geçmişi ve geleceği ile gözlenebilmesini sağlıyor. Bu sayede de hücre bazında yaşam döngüsünün planı, daha doğrusu akışın kendisi gözlenebilir oluyor.

İlk olarak meyve sineği Drosophila melanogaster’in sinir sisteminin gelişimini izlemek için geliştirilen sistem, çok daha genel olarak organizmanın tümüne uygulanabiliyor.

Bu akışların organizmalar ve hatta türler arasında geliştirdiği farkların izlenebildiği yazılımlar geliştirilebilirse, evrimsel mantığın çözülmesinde önemli adımlardan biri haline gelebilir.

Kaynak: http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.3036.html