Mitokondrimizin en yakın akrabası bulundu

Doğan Barış ABBASOĞLU Haberleri —

  • Karınca balından ilaç
  • Domuzdan nakledilen böbrek 32 gündür çalışıyor
  • Vücudumuzdaki binlerce proteinin ne işe yaradığı bilinmiyor
  • Kene ısırığından kaynaklı kırmızı et alerjisi yayılıyor

Dünyada 5 milyon kere trilyon çarpı trilyon bakteri bulunuyor. Her gün trilyonlarca bakteri başka bakterileri yiyerek besleniyor ve yeni trilyonlarca bakteri üretiyor. Bu kadar yaygın ve önemsiz gördüğümüz bu olayın 1 milyar yıldan fazla bir süre önce yaşanan bir tanesi dünyamızdaki tüm çok hücreli yaşamın kaynağı.

1 milyar yıl önce büyük buluşma

Evrim teorisine göre bundan 1 milyardan fazla yıl önce bir bakteri başka bir bakteriyi yedi. Ama bu yiyici bakteri hapsettiği diğer bakteriyi sindirmek yerine onu bünyesine kattı. Kurban bakteri, avcı bakterinin bünyesinde enerji üretimi fonksiyonunu üstlendi ve Dünyadaki yaşam mucize kere mucize olarak nitelendirilebilecek bu biyolojik olay ile çok hücreli canlı aşamasına geçti. Bu kurban bakteri günümüzde her hücremizde bulunan mitokondriden başka bir şey değil.

Mitokondri hücre organlarından biridir. Görevi oksijeni kullanarak enerji depolanmasını sağlayan ATP üretmektir. Kendilerine ait ribozom, DNA ve RNAları vardır.  Hücre içindeki sayıları hücrelerin fonksiyonuna göre değişkenlik gösterir. Bazı hücrelerde sadece bir tane bulunurken bir karaciğer hücresinde sayıları 2 bin 500’e kadar ulaşabilir.

Bilim insanları, mitokondrilerin kaynağının 1,6-1,8 milyar yıl önce evrimleşen alfaproteobakterilerden geldiğini düşünüyor. Ancak tüm çalışmalara rağmen mitokondrilerin bu büyük kolun hangi türünden geldiği bulunamadı.

En yakın akraba bir deniz bakterisi

Meksika Ulusal Otonom Üniversitesi'nden Otto Geiger’in içinde bulunduğu bir araştırma ekibi proto-mitokondri özellikleri gösterebilecek bakterileri belirlemek amacıyla dünyada bilinen tüm alfaproteobakteri genomlarını inceledi.

Mitokondri diğer bakterilerden farklı olarak seramid adlı bir tür lipit ve kardiyolipin üretiyor. Bu bileşenler mitokondrinin solunumu ve enerji üretiminde anahtar rol oynuyor.

Araştırmacılar uzun süren incelemelerin ardından dünyanın dört bir yanındaki deniz ve okyanuslardaki sıcak su kaynaklarında bulunan deniz bakterilerinin proto-mitokondri ile en çok ilişkilendirilen özelliklere sahip olduğu sonucuna vardı. Rusya'daki Karmadon kaynaklarında bulunan bu bakterinin okyanus sularının derinliklerindeki sıcak noktalarda yaşadığı düşünülüyor.

2016’da ilk kez tanımlanan bu bakteri üzerinde yapılacak olan incelemelerin canlı yaşamının evrimi konusunda ciddi ipuçlarını sağlayabileceği umut ediliyor.

 

*****

Karınca balından ilaç

Avustralya bal çanağı karıncaları (Camponotus inflatus) ülkenin orta ve batı kesimlerindeki kurak bölgelerde bulunuyor. Sıradan işçi karıncalar ve repletes adı verilen özelleşmiş bir grup işçiden oluşan koloniler halinde yaşayan bu tür nektar toplayarak geniş karınlarına doldurur. Daha sonra yuvalarına dönen karıncalar bu nektarı kusarak, kolonideki diğer karıncaların beslenmesini sağlayan karınca balını üretirler.

Karınca balı üzerinde araştırma yapan uzmanlara yardımcı olan yerli Avustralyalı Danny Ulrich, binlerce yıldır yerli Avustralyalıların bu balı yediğini ve boğaz ağrıları, yaralar ve cilt ülserlerini tedavi etmek için kullandığını söylüyor.

Tehlikeli mantar türlerini öldürdü

Bilim insanları, aldıkları bal örnekleriyle laboratuvarda bir dizi deney gerçekleştirdi. Bir dizi bakteri ve mantar patojenini farklı dozlarda bala maruz bırakan araştırmacılar yüzde 8 baldan oluşan bir su çözeltisinin, zatürreye yol açabilen ya da kana, kemiklere veya eklemlere girebilen deri ve yumuşak doku enfeksiyonlarının önde gelen bir nedeni olan Staphylococcus aureus bakterisini öldürdüğünü tespit etti.

Bal, yüzde 16 oranında bir konsantrasyonla kullanıldığı zaman Aspergillus fumigatus ve Cryptococcus deuterogattii gibi ciddi tıbbi komplikasyonlara neden olabilen bazı mantar türlerini öldürdü.

Arı balından farklı kimyasal özelliklere sahip

Araştırmacılar karınca balının, antimikrobiyal özelliklere sahip Manuka balına oranla daha dar bir yelpazede bakteri ve mantarlara karşı etkili olduğunu da belirtledi.

Arılar tarafından yapılan balların çoğu, antimikrobiyal özelliklerinin kaynağı olduğu düşünülen hidrojen peroksit içeriyor. Karınca balında ise hidrojen peroksit oranları oldukça düşük. Sydney Üniversitesi'nden ekip üyesi Kenya Fernandes, bu durumun karınca balında kimyasal olarak benzersiz bir şey olduğunu düşündürdüğünü söylüyor. Fernandese göre karınca balına antibakteriyel özelliğini veren özel bir peptit var.

Bilim insanları bu aşamada karınca balının kimyasal bileşenlerini tanımlamaya çalışıyor. Bu bileşenler tanımlandığı zaman yeni nesil bir dizi ilaç geliştirilebileceği umut ediliyor.  

 

*****

Domuzdan nakledilen böbrek 32 gündür çalışıyor

57 yaşındaki Maurice Miller, ABD’nin New York Üniversitesi hastanesinde beyin tümörü biyopsisi sırasında yaşanan komplikasyonlar nedeniyle bitkisel hayata girdi. Ailesinin rızasını alan doktorlar Miller üzerinde deneysel bir böbrek nakli gerçekleştirdi.

Deney kapsamında alpha-gal adlı karbonhidratın üretilmesini sağlayan genin baskılandığı bir domuzdan alınan böbrek, Miller’a nakledildi. Böbreğin bağışıklık sistemi tarafından reddedilmesini engellemek isteyen doktorlar, aynı domuzdan alınan timüs bezini de kullandı.

Vücut böbreği kabul etti

Doktor Robert Montgomery ve ekibi tarafından gerçekleştirilen ameliyattan kısa bir süre sonra böbrek idrar üretmeye başladı. 32 günden bu yana yapılan tahlillerde böbreğin işler durumda olduğu ve vücudun böbreği reddettiğine yönelik herhangi bir bulgu elde edilemediği açıklandı.

Araştırma ekibi deneyi sonlandırmak için bir ay daha takiplerini sürdürmeyi planlıyor. Miller bu süre içinde böbreği reddetmezse bu deney böbrek yetmezliği bulunan milyonlarca hasta için yeni bir tedavi yönteminin önünü açacak.

Laboratuvar deneylerinde insana benzer anatomik yapıya sahip olan primatların nakilden iki ay kadar sonra organı reddetmeye başladıkları görülmüştü. ABDli doktorlar bu eşiği de aşmak istiyor.

Önceki deneyler tartışmalı

Montgomery ve ekibi hayvanlardan insana organ nakli gerçekleştiren ilk ekip değil. Yine ABD’de Birmingham’daki Alabama Üniversitesinde aynı durumdaki bir hastaya böbrek nakli yapılmış ve böbrek yedi gün işlev görmüştü.

Bilim dünyası hayvanlardan insanlara organ nakli konusunda adeta ikiye bölünmüş durumda. Bir kesim hayvanları etkileyen ama insanlara bulaşmayan yeni nesil virüsleri aktive edeceği endişesiyle bu tür organ nakillerine karşı çıkıyor.

Nitekim geçtiğimiz yıl David Benett adlı bir hasta genetiğiyle oynanmış bir domuzdan nakledilen kalpla iki ay kadar yaşadıktan sonra, domuzdan bulaşan cytomegalovirüs nedeniyle hayatını kaybetmişti.

Montgommery ve ekibi, donör hayvan üzerinde virüslerin tespiti için çok daha hassas testler yaptıklarını söylüyor. Araştırmanın sonuçlarının önümüzdeki aylarda yayınlanması bekleniyor.

ABD’de yaklaşık 100 bin kişi organ yetmezlikleri nedeniyle nakil listesinde bulunuyor. İstatistiklere göre her gün 17 kişi organ beklerken hayatını kaybediyor.

 

*****

Vücudumuzdaki binlerce proteinin ne işe yaradığı bilinmiyor

Proteinleri, fonksiyonları konusunda ne kadar bilgi sahibi olduğumuza göre sıralayan ve "unknome" olarak adlandırılan bir protein veri tabanı, binlerce insan proteini hakkında hala neredeyse hiçbir şey bilmediğimizi ortaya koydu. Veri tabanını hazırlayan ekip ayrıca bu proteinlerin bazılarının yaşamımızı sürdürmemiz için gerekli olduğunu ortaya koydu.

İngiltere'nin Cambridge kentindeki MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarı'ndan Sean Munro ve meslektaşları, insan vücudunda varlığı bilinen 20 bin proteinin listesini çıkardı. Bu proteinler üzerinde yapılan çalışma binlerce proteinin fonksiyonu hakkında hiçbir şey bilmediğimizi gösterdi.

İşe yaramaz proteinler öldürdü!

“Fonksiyonunu bilmiyorsak önemli bir fonksiyonu yoktur” mantığından hareket eden bilim insanları meyve sinekleri üzerinde deneyler yaptı. Hiçbir önemi olmadıklarını düşündükleri proteinleri baskılayan bilim insanları, 60 kadar proteinin yokluğunda meyve sineklerinin öldüğünü gözlemledi.

Araştırma ekibinden Sean Munro, deneyin sonuçlarının kendileri için büyük bir sürpriz olduğunu belirterek, bugüne kadarki varsayımların yeniden gözden geçirilmesi gerektiğini ifade etti. 

Munro, bilinmeyen proteinlerin sayısının yavaş yavaş azaldığını, ancak bulguların keşif hızını artıracağını umduğunu ifade ediyor. Proteinlerden bazılarının şu ana kadar tespit edilmemiş biyolojik süreçleri dahi ortaya çıkarma kapasitesine sahip olması ihtimali de var.

 

*****