Tek başına üreyen küçük bir hayvanın, başka canlılardan aldığı genler sayesinde enfeksiyonlarla savaştığı ortaya çıktı. Bilim insanları keşfin, insanlara yönelik yeni antibiyotikler geliştirilmesini sağlamasını umuyor.
Tatlı sularda yaşayan bdelloid rotiferlerin döllenmeden ürediği düşünülüyor. Çok uzun zamandır varlıkları bilinmesine rağmen bugüne kadar bu hayvanların erkeği hiç görülmedi. Dişi rotiferler yumurta bırakarak kendilerini kopyalıyor.
Genetik bilginin nesilden nesile değişmesi, türlerin hayatta kalması açısından kritik önem taşıdığı için döllenmeden üreyen rotiferlerin neslinin tükenmesi beklenebilir. Ancak bu canlılar en az 25 milyon yıldır yeryüzünde yaşıyor.
Aralarında Oxford Üniversitesi'nden bilim insanlarının da yer aldığı bir ekip, bunun nasıl mümkün olduğunu çözmüş görünüyor: Bdelloid rotiferler, bakteri ve mantarlardan "çaldıkları" genlerle hastalıklara karşı savaşıyor.
Daha önceki araştırmalarda rotiferlerin başka canlıların DNA'sını topladığı bulunsa da hakemli dergi Nature Communications'ta perşembe günü yayımlanan çalışmada bu genlerin hastalıklara karşı kullanıldığı keşfedildi.
Başka yerlerden gelen genetik materyal, bdelloid rotifer genomunun yaklaşık yüzde 11'ini oluşturuyor. Araştırmacılar bazı genlerin, bakteri ve mantarların yanı sıra, bitkilerden alınmış gibi göründüğünü söylüyor.
Bu aktarım, çoğunlukla virüsler aracılığıyla yatay gen transferi denen bir süreçle meydana geliyor.
Bilim insanları mikroskobik canlıların bu genleri hangi amaçla kullandığını anlamak adına iki ayrı bdelloid rotifer türüne bir mantar enfeksiyonu verdi. Üç gün içinde bir türün en az yüzde 70'i, diğerininse sadece yüzde 18'i öldü.
Araştırmacılar dirençli hayvanlardaki antimikrobiyal kimyasallar üretmeyle ilişkili genlerin, çabuk ölen rotiferlerden 10 kat daha aktif olduğunu gözlemledi.
Mantar ve bakteriler doğal yollarla antibiyotik üretirken, bilim insanları rotiferlerin de ödünç aldıkları genlerle aynı şeyi yaptığını düşünüyor.
Oxford Üniversitesi'nden Chris Wilson, başyazarı olduğu araştırma hakkında "Bu tuhaf küçük hayvanlar, mikroplara nasıl antibiyotik yapacaklarını söyleyen DNA'yı kopyalamış" diye açıklıyor:
Bir mantar hastalığına karşı bu genlerden birini kullanmalarını izledik ve enfeksiyondan kurtulan hayvanlar, ölenlere göre 10 kat daha fazla kimyasal reçete üretiyordu; bu da genlerin hastalığı bastırmayı sağladığına işaret ediyor.
Antibiyotik krizini çözebilir mi?
Modern tıbbın önemli bir parçası olan antibiyotikler, mikropların evrimleşip direnç kazanmasıyla etkilerini kaybediyor. Dünya Sağlık Örgütü bu mikropların yol açtığı hastalıklarla mücadelede yeni yöntemlerin geliştirilmesine acil ihtiyaç duyulduğunu belirtiyor.
Yeni araştırmayı yürüten ekip, bdelloid rotiferlerin bu ihtiyacı giderme potansiyeli taşıdığı görüşünde. Rotiferlerin, hayvan olmayan canlılardan aldığı genler organizmaya girdikten sonra evrimleşiyor.
Bilim insanları sözkonusu genler rotiferlerde yaşayabildiği için insanlar da dahil diğer hayvanlarda da zararsız olabileceğini düşünüyor.
Makalenin ortak yazarı David Mark Welch, "Bu karmaşık genlerin bazıları başka hiçbir hayvanda yok ve bunlar bakterilerden alınmış ancak rotiferlerde evrim geçirmiş" diyor. Araştırmacı bu durumun, bakteri ve mantarlardan geliştirilen ilaçlara kıyasla daha az zehirli olabilecek yeni antimikrobiyaller üretilme potansiyelini artırdığını söylüyor.
Öte yandan net bir şey söylemek için henüz çok erken. Fareler, insanlarla rotiferlerden daha yakın akraba olmasına karşın bu kemirgenlerde işe yarayan tedaviler insanlarda her zaman aynı sonucu vermiyor.
Araştırmacılar yine de bulguların antibiyotik çalışmalarına katkı sağlamasını bekliyor. Wilson, rotiferlerin hastalıkla savaşmak adına ürettiği bileşikler hakkında "Gerçekten çok zehirli olamazlar, yoksa kendi hücrelerinde üretemezlerdi" diyerek ekliyor:
İnsanlarla uyumlu antimikrobiyal kimyasallara dair arayışımızda faydalı ipuçları veya kestirme yollar sunabileceklerini düşünüyoruz.
Independent Türkçe, Popular Science, Science Daily, Nature Communications
A) NASA'dan Pontecagnano'nun konumu; B) Diş örneği; C) Birbiriyle uyumlu strese sahip iki diş örneğinin görüntüleri; D) Diş taşından çıkarılan kalıntıların mikroskobik görüntüleri (Germano ve ekip arkadaşları / PLOS One)
