İşitmenin moleküler mekanizması çözüldü

Araştırmacılar, yıllarca özenli çalışmalar yaparak iç kulağın titreşimleri sese dönüştürmesini sağlayan süreci izole ettiler. Bu yapının ortaya çıkarılması yeni tedavi yaklaşımlarına kapı aralıyor. Artık bir mutasyon, işitme kaybına neden olan kusura yol açtığında yerine bir molekül tasarlanabilecek

Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi (OHSU) araştırmacıları, iç kulağın işitmeden sorumlu kilit bölümünün yapısını ilk kez ve atomik ayrıntıya yakın bir şekilde ortaya çıkardı. Bulgular, Nature dergisinde “TMC-1 kompleksinin yapıları, mekanosensör transdüksiyonu aydınlatır” başlığıyla yayımlandı. 

Araştırmacılar, memelilerde işitme ve dengeyi destekleyen duyusal aktarım yolundaki ilk adımın, kuvvetin mekanik duyusal aktarım kanalının geçişine dönüştürülmesini içerdiğini vurguladılar. İşitme bozukluklarının derin sosyoekonomik etkilerine ve mekanik duyusal transdüksiyonu anlamanın temel biyolojik önemine rağmen, mekanik duyusal transdüksiyon kompleksinin bileşimi, yapısı ve mekanizması zayıf bir şekilde karakterize edilmiştir. Burada, Caenorhabditis elegans'tan izole edilen doğal transmembran kanal benzeri protein 1 (TMC-1) mekanosensör transdüksiyon kompleksinin tek parçacıklı kriyo-elektron mikroskopi yapısı açıklandı.

KRİYO ELEKTRON MİKROSKOBU KULLANILDI

OHSU Vollum Enstitüsü ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı olan Eric  Gouaux, bunun temel moleküler mekanizmanın bugüne kadar ortaya çıkarılmamış ve bilinmeyen son duyusal sistem olduğuna dikkat çekerek “Bu kesinlikle şaşırtıcı süreci gerçekleştiren moleküler mekanizma, onlarca yıldır çözülememişti.” ifadesini kullandı.

Araştırmacılar, iç kulağın mekanik duyusal transdüksiyon kompleksi olarak bilinen titreşimleri sese dönüştürmesini sağlayan süreci izole etmek için yıllarca süren özenli araştırmalarla yapıyı ortaya çıkardılar. Bu yapı, kriyo-elektron mikroskobu ile ortaya çıkarıldı. Bulgular, işitme bozuklukları için yeni tedaviler geliştirmenin yolunu açabilir.

Gouaux, bir mutasyon, iletim kanalında işitme kaybına neden olan bir kusura yol açarsa, o boşluğa uyan ve kusuru kurtaran bir molekül tasarlamanın artık mümkün olduğunu veya zayıflamış olan etkileşimlerin güçlendirebileceğini belirtti.

İşitme kaybı, gen mutasyonları yoluyla kalıtsal olabilir veya yüksek sese sürekli maruz kalma dahil olmak üzere hasardan kaynaklanabilir. Her iki durumda da, OHSU araştırmacılarının keşfi, bilim insanlarının kompleksi ilk kez görselleştirmesine olanak tanımakta.

OHSU araştırma bilimcisi ve işitme araştırmalarında ulusal lider olan Peter Barr-Gillespie, işitsel sinirbilim alanının on yıllardır bu sonuçları beklediğini bildirdi. Peter Barr-Gillespie “Bu araştırmanın sonuçları yeni araştırma yollarının kapısını açıyor.” ifadesini kullandı.

Özgün içerik: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05314-8