VATAN POSTASI
Yaşamımızı Savunmak Üzere,Duygu,Düşünce ve Davranış Birliğini Gerçekleştirmek İçin Varız.

Hayat ağacı dallarında gezinen antibakteriyel genler!

Gönensin Ozan Bozdağ

Hayat ağâcı dallarında gezinen antibakteriyel genler!
Hayat ağâcı dallarında gezinen antibakteriyel genler!
Bilim insanları, antibakteriyel bir gen ailesinin, yaşam ağacının tüm dalları arasında yatay (*) olarak dolaştığını gösterdiler. Çalışma, yeni antibiyotik ilaçların keşfi için, yaşam ağacının gözardı edilmiş mikropları olan arkelerden yaralanılabileceğini öneriyor.
Zararlı bakterilerin, antibiyotiklere dirençli soylara evrileceğini dikkate almadan, sürekli ve dikkatsiz antibiyotik kullanımı nedeniyle, insanların yakın gelecekte büyük sorunlarla karşılaşacağından endişe ediliyor (**).
Doğa ile içiçe olan farklı canlı türleri ise, görünüşe bakılırsa, antibiyotikleri, türümüzden çok daha tutarlı bir strateji ile kullanıyorlar.
eLife dergisinde 2014 Kasım ayında yayınlanan bir çalışmada, antibiyotik etki gösteren bir gen/enzim ailesinin, bakterilerden, yaşam ağacının (***) diğer iki dalına sıçradığı gösterilmişti.
Yatay gen aktarımı (*) iyi tanınan bir moleküler olay. Bu çalışma ise, bir gen ailesinin, yaşam ağacının bir dalından diğer iki dalına ilgili genin antibiyotik işlevi korunarak atladığını göstermesi bakımından önemli bir ilk örnek.
Bakteriden bitki ve böceklere “atlayan” genler
Bakteride bulunan lizozim ailesine ait bir enzim, bakteri bölünürken hücre duvarında aktif olup, yeni nesil bakteri hücrelerini ayırmakla görevli. Fakat ilgili genin ürünü olan enzim yüksek miktarda ortamda bulunursa, bakteri hücre duvarını parçalayıp bakterileri öldürmekte – yani antibakteriyel özellik göstermekte.
 (Şekil 1).
(Şekil 1).
İlgili antibakteriyel gen, evrimsel tarih içinde, bakteri kaynağından, bitkilere, böcek türlerine, ve tek hücreli bir mikrop alemi olan arkelerden geçmiş(Şekil 1).
Daha önce, birçok çalışmada yatay gen aktarımının izleri gösterilmiş olsa da, aktarılan genler genellikle yeni evsahibi türde işlevsiz hale gelerek eleniyordu. Bu çalışma, ilgili genin bitki ve arkea türlerine yatay olarak aktarılmış kopyalarında, antibakteriyel işlevlerin korunduğunu gösteriyor.
Bakteriden arke türlerine aktarılmış bu genin, günümüz antibiyotiklerine dirençli olan Staphylococcus aureus ve Bacillus anthracis bakterilerini de öldürdürdüğü gösterildi.
Arkeler yeni antibiyotik ilaç keşfi için kaynak olabilir mi?
Birçok arke türü, volkanlar gibi sıradışı ortamlarda yaşadığı için, bakteriler ve arkelerin genelde birlikte yaşamadığı düşünülmekteydi. Dolayısıyla arkelerin bakterilere karşı antibiyotik evriltmiş olabilecekleri hesaba katılmıyordu.
Çalışmanın pratik önemi bu noktada ortaya çıkıyor: Antibakteriyel ilaçlar araştırılırken, arkeler daha önce dikkate alınmıyordu. Bu çalışma sonrasında, arke türlerinin de bilim insanları tarafından, antibakteriyel ilaç keşfi için taranmaya başlanacağını tahmin edebiliriz.
Yine de, aşırı antibiyotik tüketimi sonucunda bizleri bekleyen tehlikeyi, sadece arkelere bakarak keşfedeceğimiz yeni antibiyotikler ile çözmemiz mümkün görünmüyor.
Antibiyotiklerin ömrü kısa: Yeni keşfedilen antibiyotiklere karşı bakterilerde direnç evrilmesi, sonunda bu antibiyotiklerin etkisiz hale gelmeleri, bugünün antibiyotik kullanım pratikleri ile, 5-15 yıl gibi çok kısa sürelerde gerçekleşiyor. İlaç şirketlerinin ve hastanelerin kar hırsı ile yaptığı hataları, ne yazık ki, yine insanlar, özellikle de alt-gelir grubunda bulunanlar ödemeye devam edecekler.
Sonuç olarak, doğaya bakarken, doğanın çeşitliliğini insan için bir araç olarak kullanmak yerine, doğanın işleyişini, ve arkea gibi mikropların başarılı stratejilerini, bir yöntem olarak kavramak çok daha değerli dersler verecektir.
Notlar:
(*) Yatay gen aktarımı: Bir tür içinde, atalardan yeni nesile doğru gerçekleşen ‘dikey’ (anne-babadan yeni nesile doğru olan) gen aktarımındanfarklı bir DNA aktarım mekanizması. DNA’nın, aynı veya farklı türler arasında atasal olmayan biçimde geçişine ‘yatay gen aktarımı’ adı veriliyor. Örneğin bir bakteriden, yakınındaki bir bitki hücresine, bakteri DNA bölgesi giriş yapıp, bitkinin DNA’sı içine yerleşebilir. Bitki kendi DNA’sını kopyalayıp yeni nesillere aktarırken, bakteriden yatay olarak aktarılmış gen bölgesini de kopyalayarak, yeni nesil bitkilere aktarabilir. Eğer bakteriden bitkiye aktarılmış bir gen, bitki için “faydalı” ise, doğal seçilim tarafından ayıklanmadan, ilgili calışmadaki örnekler gibi, korunabilir.
(**) http://bilimsol.org/bilimsol/salgin-hastaliklar/direncli-bakteriler-kanserden-cok-oldurecekhayat-agaci-tab1.png

(***) Yaşam ağacı: Güncel genetik sınıflandırmada yaşam ağacı üç daldan (üst-âlem) oluşuyor: 1) Bakteriler, tek hücreli mikroplar olarak, gezegen yüzeyinde ve atmosferinde bulunan bir dal. 2) Arkeler, daha önce tek hücreli olmaları dolayısıyla bakteriler ile karıştırılmış, fakat genetik yöntemler ile farklı bir dal olduğu sonradan gösterilmiş, birçok türü sıcak su kaynaklı volkanik çevrelere uyarlanmış bir mikrop âlemi. 3) Son olarak, ağacın üçüncü dalında, ökaryotlar bulunmakta. Ökaryotlar, bizim de dahil olduğumuz âlem olarak, tüm hayvan ve bitki türlerini, ve daha karmaşık yapılı hücreleri içine alan bir grup.
İlgili makale: Metcalf vd, 2014, eLife, http://dx.doi.org/10.7554/eLife.04266
Haber görseli: Pyrococcus furiosus arkea türünü göstermekte.
Kaynak: http://www.visualphotos.com/image/1×6541881/pyrococcus_furiosus_archaea_coloured_sem.
Kaynak:bilimsol.org

Yorumlar kapalı, ancak trackbacks Ve pingback'ler açık.