Bilim insanları memeli hücrelerinde daha önce bilinmeyen yeni bir organel kompleksinin varlığını keşfettiler! Virginia Üniversitesi Tıp Fakültesi ve Ulusal Sağlık Enstitüleri’nden (NIH) araştırmacılar, “hemifüzom” adında, hücre içindeki maddelerin ayrıştırılması, geri dönüştürülmesi ve atılmasının düzenlenmesine yardımcı olan yeni bir organelin varlığını tespit ettiler.
Hücresel zarların karmaşık yapılarının doğal hallerinde görüntülenmesi, geleneksel elektron mikroskobu tekniklerinin sınırlamaları nedeniyle oldukça zordur. Son teknoloji in situ kriyo-elektron tomografisi (cryo-ET) kullanılarak dört farklı memeli hücre hattında (COS-7, HeLa, RAT-1 ve 3T3) yapılan incelemeler, daha önce bilinmeyen bir organel sınıfının varlığını ortaya çıkarttı. “Hemifüzom” olarak adlandırılan bu yapılar, hücre zarının iç tarafında yer alan bölgede yaygın olarak gözlemlenmiş ve toplam membranlı organellerin %10 kadarını oluşturduğu tahmin edilmiş.
Hemifüzomların Yapısal ve Morfolojik Özellikleri
Hemifüzomlar, birbirine kısmen kaynaşmış iki farklı vezikülden (kabarcıktan) oluşan yapılardır. Bu kaynaşma, hemifüzyon diyaframı (HD) denilen ortak bir zar bölgesi üzerinden gerçekleşir.
1) Hemifüzyon Diyaframı (HD): İki vezikülün arasında oluşan ortak zar kısmıdır. Ortalama 158 nm genişliğindedir.
2) Kesecikler: Hemifüzomu oluşturan iki kesecik birbirlerinden farklı büyüklüktedir.
İki tipi vardır;
1) Doğrudan hemifüzom: Küçük vezikül, büyük olanın dış (sitoplazmik) tarafındadır.
2) Ters hemifüzom: Küçük vezikül, büyük olanın iç kısmına doğru kaynaşmıştır.
Çok Kesecikli Cisimler (Multivesicular Bodies – MVB’ler)
MVB’ler, hücresel endomembran sistemlerinin ve endolizozomal sistemin bir parçası olarak tanımlanmaktadır. Hücre fonksiyonu ve kararlılığı için kritik öneme sahiptir. Bunlar yapısal ve işlevsel olarak çeşitli, zarla çevrili organeller ağını içeren Endoplazmik Retikulum (ER), Golgi, endolizozomal ve salgı sistemlerinin bir bileşenidir. Aynı zamanda hücrelerin istenmeyen proteinleri ayırmasına ve uzaklaştırmasına yardımcı olmaktadır. Bağışıklık fonksiyonu, hücreler arası iletişim ve nörolojik hastalıklara karşı koruma gibi süreçler için kritik öneme sahiptirler. Şimdiye kadar araştırmacılar, neredeyse tüm MVB’lerin ESCRT adı verilen protein bazlı bir sistem kullanılarak oluştuğuna inanıyordu. Ancak hemifüzom, protein iskeleti yerine lipit bazlı yeniden yapılanmaya dayanan tamamen farklı bir yol izliyor gibi görünüyor.
Hemifüzomlar, farklı türde kesecik çiftlerinden oluşur. Bu çiftten daha küçük olan keseciğin iç yapısı, etraftaki diğer kesecikli organellerden (endomozomlar, ribozom ilişkili kesecikler ve lizozomlar) farklı olarak, pürüzsüz ve saydam bir görünüme sahiptir. Bu durum, muhtemelen protein içermeyen veya çok seyreltilmiş sulu bir çözeltiye işaret etmektedir.
Araştırmacıların incelediği 308 adet üç boyutlu hücre görüntüsü arasındaki tek benzerlik noktasının, hemifüzoomların küçük keseciğindeki pürüzsüz ve saydam içeriğe benzeyen yapının yalnızca MVB’lerin içinde bulunması olduğunu bulmuşlar. Bu benzerliği gösteren yapılar, MVB’lerin iç kısmında yer alan intralüminal keseciklerdir. Bu yapısal benzerlik, bilim insanlarına önemli bir ipucu vermiştir. Hemifüzomlar, belki de MVB’lerin içindeki bu küçük iç keseciklerin (intralüminal keseciklerin) oluşumunda doğrudan rol oynuyor olabilir. Kısacası, hemifüzomlar hücre içi “geri dönüşüm merkezlerinin” inşasında görevli gibi görünüyor. Bu da onların hücredeki madde işleme ve taşıma sistemlerinde şimdiye kadar fark edilmemiş bir anahtar rol üstlenmiş olabileceğini düşündürüyor.
Değerlendirme
UVA Moleküler Fizyoloji ve Biyolojik Fizik Bölümü’nden araştırmacı Dr. Seham Ebrahim, keşfi şu sözlerle değerlendirdi:
“Kesecikleri hücrenin içindeki küçük teslimat kamyonları gibi düşünebilirsiniz. Hemifüzom, birbirlerine bağlanıp kargoyu aktardıkları bir yükleme rıhtımı gibidir. Varlığından haberdar olmadığımız sürecin bir parçasıdır.”
“Bu, hücrenin içinde tamamen yeni bir geri dönüşüm merkezi keşfetmek gibi bir şey. Hemifusomların, hücrelerin maddeleri nasıl paketlediğini ve işlediğini düzenlemede önemli bir rol oynadığını düşünüyoruz. Bu mekanizma bozulduğunda ise, vücuttaki birçok sistemi etkileyen hastalıkların ortaya çıkmasına yol açabilir.”
“Bu sadece başlangıç. Artık hemifüzomların var olduğunu bildiğimize göre, sağlıklı hücrelerde nasıl davrandıklarını ve işler yolunda gitmediğinde neler olacağını sorgulamaya başlayabiliriz. Bu bizi karmaşık genetik hastalıkları tedavi etmek için yeni stratejilere götürebilir.”
Bilimin bilinmezleri bitmek bilmiyor; önümüzde hâlâ keşfedilecek çok şey var. Bilimle kalın, sevgili Moletik okurları.
Kaynak
Tavakoli, A., Hu, S., Ebrahim, S., & Kachar, B. (2025). Hemifusomes and interacting proteolipid nanodroplets mediate multi-vesicular body formation. Nature Communications, 16(1), 4609.
UVA Health. (2025, 25 Haziran). Scientists Discover Unknown Organelle Inside Our Cells. UVA Health Newsroom. https://newsroom.uvahealth.com/2025/06/25/scientists-discover-unknown-organelle-inside-our-cells/
UVA School of Medicine. (2025, 3 Haziran). New Organelle Discovered: UVA and NIH Researchers Identify ‘Hemifusomes’ as a Key to Cellular Recycling. Medicine in Motion News. https://news.med.virginia.edu/research/new-organelle-discovered-uva-and-nih-researchers-identify-hemifusomes-as-a-key-to-cellular-recycling/
