Kimerizm Nedir ve Neden Önemlidir?

Genetik kimerizm farklı zigotlardan çoğalan hücrelerin tek bir organizma oluşturması olarak bilinen biyolojik terimdir. Hem insanlarda hem de diğer hayvan ve bitkilerde görülebilen kimerizm canlılara çeşitli özellikler kazandırabilir. Hayvan kimeraları döllenmiş yumurtaların birleşmesiyle oluşur. Bitkilerde ise hücre bölünmesi sırasında oluşan mutasyonlar aynı zigottan farklı tipte dokuların oluşmasına neden olabilir. Genetik mutasyonların en tehlikeli olduğu zaman hücrenin bölünmeye başladığı zamandır. Hatta bir biyolog bununla ilgili şu sözü söyler: “Bir hücrenin yapacağı en tehlikeli iş bölünmektir”.

Kimerizmin canlılarda birçok görülme şekli vardır. Deri rengi, göz rengi veya kan grubu bunlardan bazılarıdır. Bazen fenotipte herhangi bir değişiklik görülmez ancak genotipte kimerizme rastlamak mümkün olabilir. Hayvanlarda organ nakli de kimerizme neden olabilen bir durumdur. Vericinin DNA’sı ile alıcının DNA’sı birbirinden farklı olduğu için organ nakli olduğu zaman canlı vücudunda iki farklı genom bulunur. Dışarıdan gelen yabancı genom bazı durumlarda kendi hükümranlığını kurar ve kendi kurallarını uygular. Örneğin, kemik iliği nakli bazen kişinin kan grubunu değiştirebilir.

Kimerizm ve Mosaisizm Farkı

Kimerizmin ne olduğunu anlamaya çalışırken onu mosaisizmden ayırmak gerekir. Bu iki biyolojik kavram genotipik farklılıklar açısından birbirinden farklıdır. Mosaisizmde tüm hücreler aynı zigottan çoğalmışlardır ancak bazı hücre grupları genetik olarak birbirinden farklıdır. Bu farklılığın sebebi hücrelerin doğru bir şekilde bölünmemesi veya mutasyonlar olabilir. Kimerizmde ise hücre grupları farklı zigotlardan çoğalmıştır. Hücre genomlarının birbirinden farklı olmasının temel sebebi farklı zigotlardan gelmeleridir.

Kimerizm canlılarda çok önemli tıbbi durumlara ve fenotiplere yol açabilir. Bunlardan biri eskilerin “hünsa” dediği tam olarak bir cinsiyete ait olmayan (intersex) fenotip oluşumudur. Hünsalar veya erdişiler görünüş ve anatomik olarak farklı cinsiyetlere sahip insanlardır. Örneğin görünüş olarak kadın ama anatomik olarak erkek bir kişi bu sınıfa girer. Annenin rahmindeki döllenmiş iki yumurta farklı cinsiyetler taşıyıp birbiriyle birleşirse bu durumda bahsettiğimiz gibi kimerik bir birey oluşabilir.

Biraz daha eski zamanlarda mosaisizmi kimerizmden ayırmak çok zordu. Tek nükleotid poliformizmi (SNP) dizileme yöntemlerinin geliştirilmesiyle beraber bilim insanları kimerizm ve mosaisizm ayrımını çok daha kolay yapılabildiler. Bu yöntemle kimerik bireylerin vücutlarındaki hücre popülasyonları analiz edilmeye ve hangi hücrelerde hangi DNA parçalarının farklı olduğu tespit edilmeye başlandı.

Mikrokimerizm

Mikrokimerizm isminden de anlaşılabileceği gibi kimerizmin daha küçük boyutlardaki halidir. Bunda çok az sayıdaki hücre canlının diğer hücrelerinden genetik olarak farklıdır. Çoğu insan annesiyle özdeş birkaç hücre ile doğar. Bu hücrelerin oranı sağlıklı insanlarda yaşlandıkça azalır ve kişinin kendi hücreleri çok büyük bir baskınlık kazanır. Annesinin DNA’sıyla özdeş genetiğe sahip hücreleri fazla sayıda barındıran kişilerde otoimmün hastalıkların daha fazla ortaya çıktığı tespit edilmiştir. Bunun sebebi muhtemelen bağışıklık sisteminin bu hücreleri düşman gibi görüp onlara saldırmalarıdır. Bir nevi vücutta bir iç savaş çıkıyor ve otoimmün hastalıklar baş gösteriyor.

Otoimmün Hastalıklar: Vücudun Kendisiyle Savaşması

İlginç Bir Kimera Vakası

Amerika’da şarkıcı Taylor Muhl bir gün vücudunun sol tarafını kaplayan doğum lekesini doktora göstermek istedi. Doğum lekeleri özel bir şekli olmayan küçük koyu lekelerdir. Muhl’un doğum lekesi ise vücut rengini tam ortadan iki ayırıyordu. Çok keskin ve düz bir geçiş. Bu durum şimdiye kadar herhangi bir ciddi sağlık sorununa yol açmamıştı ama ileride ne olacağını merak ediyordu. Muhl vücudunun sol tarafındaki her şeyin sağ taraftakinden biraz büyük olduğunu söylüyordu. Ağzının sol tarafında daha fazla diş vardı. Bunun yanında bazı yiyeceklere, ilaçlara, mücevhere ve böcek ısırıklarına alerjisi vardı. Bütün bunların doğum lekesi ile ilişkili olacağı aklına gelmemişti. Doktora muayene oldu ve sonunda kendi vücudu ile keşfettiği gerçek onu şok etmişti. Muhl anne karnında ikiz kardeşini kendi vücuduna hapsetmişti. Şimdi onun genetik kodunu taşıyordu. Vücudunun sol tarafındaki doğum lekesi dediği izlerın, fazlalıkların kaynağı kardeşinin genetik materyaliydi.

Taylor Muhl iki farklı DNA taşıyan bir kimeraydı. Yazımızın ana görselinde kimera bir kedi görüyorsunuz. Kimeralar iki farklı genetik kod taşıdığı için iki farklı ten rengine sahip olabilir. Muhl’un alerjilerinin kaynağı da kimerizmdir. Muhl’un durumu tetragametik kimerizm olarak adlandırılıyor. En nadir kimerizm türü. Anne rahminde iki yumurta iki farklı sperm ile döllenip çift yumurta ikizleri oluşuyor. Çift yumurta ikizlerinin olma ihtimali %2,28’dir. İki yumurta döllenip iki zigot oluştuktan sonra her zigotun farklı DNA’sı vardır. Bunları farklı zamanlarda doğan iki kardeş gibi düşünebilirsiniz. Farklı spermler farklı yumurtaları döllüyor. Zigotlar hemen bölünmeye ve farklı plasentalar aracılığıyla beslenmeye başlar. Ancak Muhl çok küçükken ikiz kardeşini kendi vücuduna almış.

Kimerizm ile doğan bebeklerde deri yamalı gibi görünür. Doğum lekesi sanılan o bölge farklı DNA içerir. Bazı vakalarda kişinin iki farklı kan grubuna sahip olduğuna bile rastlanabilir. Bu çok nadir görülen bir durumdur çünkü ölümcül olabilir. Bazı kimeralar hem erkek hem de kadın cinsel organına sahiptir. Hayvanlarda daha sık rastlanan kimerizm insanlarda o kadar sık değildir. Belki de biz farketmiyoruz.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Kaynak

1. http://www.nature.com/nrg/journal/v14/n5/box/nrg3424_BX1.html
2. https://science.howstuffworks.com/life/genetic/chimerism-be-own-twin.htm