Gen Hırsızı Minik ‘Tekerlekli Hayvanlar’ Bakteri Genleriyle Antibiyotik Üretiyor
Doğanın eczanesi mi? Bu gizemli yetenek, bdelloid rotiferlerde yani “sürünen tekerlekli hayvanlar”da keşfedildi…
Modern tıbbın hayat kurtaran antibiyotikleri çoğunlukla, bilim insanları tarafından başlangıçta üretilmemiştir. Bunlar, mantar ve bakterilerin ürettiği doğal silahlardır. Uzmanlar, bu doğal savunma mekanizmalarını kullanarak enfeksiyonlarla savaşacak ilaçlar geliştirmenin yollarını keşfettiler.
Deniz Biyolojisi Laboratuvarı (MBL) ve Oxford Üniversitesi’ndeki uzmanlar, bu tatlı su mikroorganizmalarının benzersiz bir çeşitliliğe sahip olduğunu ortaya koydu. Bu küçük mucizeler, rotiferler olarak biliniyor.
Rotiferler, mantar enfeksiyonlarına maruz kaldıklarında, tatlı su bakterilerinden ve diğer mikroorganizmalardan “çalınmış” yüzlerce geni aktive ederler. Bu genler, rotiferlerin kendi antibiyotiklerini üretmelerini ve enfeksiyonlarla savaşmalarını sağlayan bir işlev görür.
Çalışmanın ortak yazarı ve MBL’de kıdemli bilim insanı olan Irina Arkhipova, Interesting Engineering ile yaptığı röportajda, “Bu yöntem rotiferler için oldukça etkili görünüyor: Antibiyotik benzeri bir gen ifade eden dirençli rotifer türlerindeki hayvanların yaklaşık %75'i enfeksiyondan kurtulmayı başardı.” dedi.
Bu, bilim insanlarının hayvanların çalıntı genleri meşru savunma amacıyla geniş çapta kullandıklarına ilk defa şahit oldukları için önemlidir.
İlk kez görüldü
Çevremiz, hakkında şaşırtıcı bir şekilde az bilgi sahibi olduğumuz mikroskobik organizmaların oluşturduğu gizli bir evreni barındırıyor.
Bu gizli yetenek, bdelloid rotiferlerde ya da “sürünen tekerlekli hayvanlar”da keşfedildi. Şaşırtıcı bir biçimde, bir saç telinden daha ince olan bu küçük rotiferler, kafaları, ağızları, bağırsakları, kasları ve hatta sinir sistemleri ile tam donanımlı hayvanlardır.
Rotiferlerin milyonlarca yıl boyunca diğer canlılardan gen biriktirdiği biliniyor. Bilim insanları, bu genlerin rotiferler tarafından enfeksiyonlarla mücadelede kullanıldığını ilk defa gözlemliyor.
Arkhipova, “Çok hücreli hayvanların germ hatlarını yabancı DNA’dan koruma yeteneği oldukça gelişmiş olduğu için bu olay nadiren görülür. Bdelloid rotiferler ise, genomlarında olağanüstü yüksek miktarda yatay gen transferi tespit edildiği için, bu alanda metazoanlar arasında bir rekora sahiptir.” şeklinde bir açıklama yaptı.
Gen Hırsızlığının Gizemi
Bu genler, amino asitleri birleştirerek ribozomal olmayan peptitler üreten özel bir enzim sınıfına aittir.
Bu keşif, antibiyotik direnciyle mücadeleye yardımcı olabilir. Bakteriler mevcut ilaçlara karşı direnç kazandıkça, rotiferler yeni ve daha güvenli antibiyotikler geliştirmek için önemli bilgiler sağlayabilir.
Peki, neden bu durum sadece rotiferlerde görülüyor? Araştırmacılar, bunun onların üreme şekliyle ilintili olduğunu düşünüyorlar. Çoğu hayvanın aksine, rotiferlerin cinsiyeti bulunmamaktadır, bu da genetik çeşitliliği kısıtlar. Mikroorganizmalardan ve hatta bitkilerden genler çalmak, enfeksiyonlarla savaşmak ve hayatta kalmak için yeni biyolojik stratejiler geliştirmelerinin bir yolu olabilir.
Oxford Üniversitesi’nden çalışmanın ortak yazarı Tim Barraclough, basın açıklamasında, “Rotiferler genlerini değiştirecek bir yol bulamazlarsa, soyu tükenme riskiyle karşı karşıya kalabilir.” ifadesini kullandı.
Arkhipova’ya rotifer türevi antibiyotiklerin potansiyelini araştırma sürecinin gelecek aşamalarını sorduk. Arkhipova, “Gelecek adımlar, rotiferler tarafından üretilebilen bileşiklerin kimyasal yapısını detaylı bir şekilde incelemek ve bu sentezlerin hangi koşullar altında başlatılabileceğini belirlemek olacak.” dedi.
Arkhipova, “Hangi tür streslerin bu kümeleri aktive edebileceği ve bunların bakteriyel enfeksiyonlar gibi diğer hastalıklarla mücadelede ya da başka amaçlar için nasıl kullanılabileceğine dair potansiyel ipuçlarını zamanla göreceğiz.” şeklinde ekledi.
Mrigakshi Dixit | IE
