Bakteriler de Yaşlanır mı? Bakterilerin Yaşlanma ve Bölünme Süreçleri, Sandığımızdan Çok Daha Farklı İşliyor Olabilir!

Bir bakteri hücresi ikiye bölündüğünde, o iki hücre de dörde bölündüğünde, sonra sekize, sonra on altıya ve daha fazlasına bölündüğünde ortaya çıkan şey, bilim insanlarının uzun zamandır iddia ettiği gibi, bakterilerin bitmek bilmeyen genç popülasyonları olduğudur. Yani diğer bir deyişle bilim insanları bakterilerin yaşlanmadığını, en azından diğer yaşayan canlılara benzer bir yaşlanma sürecinden geçmediğini düşünüyorlardı.

Ancak Kaliforniya Üniversitesi'nden evrimsel biyologların yürüttüğü bir çalışma, bu olguyu sorguluyor. Bilim insanları, yayınladıkları makalede, bakterilerin sadece yaşlanmakla kalmadığını, aynı zamanda bu yaşlanabilme özellikleri sayesinde, yaşlı ve daha genç bireyleri arasındaki üretkenliklerini değiştirerek popülasyonlarının evrimsel dayanıklılıklarını artırdığı sonucunu çıkarttılar. Araştırmayı yürüten UC San Diego Biyoloji profesörü, organizmaların yaşlanmasının genelde proteinlerin zamanla oksitlenmesi gibi genetik olmayan hasarların birleşmesi sonucu olduğunu dile getirdi: 

Onarılamaz bir hasarı olan bir tek hücreli organizma için hangi seçenek daha iyi? Bölünürken hasarı iki eşit parçaya bölüp iki yeni oluşan bireye eşit olarak aktarmak mı, yoksa sadece birine tüm hasarı aktarmak mı?

UC San Diego'dan biyologların bu soruya cevabı, 2 deneysel çalışma üzerinde yürüttükleri bilgisayar analizlerine dayanarak şöyle oluyor: Bakteri, hasarın çoğunu yaşlanan yarısına (bakteriye), hasarın diğer (az) kısmını da diğer bakteriye aktarıyor. Bu olay için de “gençleştirme” (İng: "rejuvenation") terimini kullanıyorlar. Bakterinin yaşlanıp yaşlanmadığı üzerine olan çalışmalardan biri 2005, diğeri ise 2010 da yapıldı. 2005'teki çalışma, bakteride yaşlanma izleri gösterirken, daha detaylı ve daha donanımlı yapılan 2010'daki çalışma, bakterilerin yaşlanmadığını gösterilmişti. Chao şöyle açıklıyor: 

İki çalışmayı da bilgisayar modellerimizle analiz ettik ve aslında aynı şeyi kanıtladıklarını keşfettik. Bakteri popülasyonlarında, yaşlanma ve gençleşme aynı zamanlarda seyrediyor. Yani nasıl ölçtüğünüze bağlı olarak, hiç yaşlanma olmadığı yanılgısına düşebilirsiniz.

Başka bir çalışmada UC San Diego biyologları yüzlerce jenerasyona ulaşmış E. coli bakterilerini gözlemlediler ve burgu şekilli bakterilerin bölündüklerinde oluşan iki bireyin farklı büyüklüklerde büyüdüğü sonucuna vardılar. Bu da diğer çalışmayı doğrular nitelikte bir sonuçtu. Chao şöyle anlatıyor:

Bilgisayar modelleri yaptık ve bir yarısına daha fazla hasar aktarıp diğerine az aktarılması diğer bakterinin evrimsel açıdan her zaman kazanmasına sebep oluyor.Yani bakterinin bir yarısına yeni bir başlangıç sağlarken, diğer yarısına ise daha fazla hasar aktarılıyor.

Her ne kadar E. coli bakterisi tamamen eşit bölünüyor gibi görünse de, oluşan iki bakterinin zamanla farklı boyutlarda olması, bakterilerin biyologların çoğunun düşündüğü gibi pek de eşit bölünmediğini gösteriyor. Ayrıca hücrenin içinde de kesinlikle asimetrik bölündüğünü gösteriyor. Chao şöyle diyor:

Bakteri hücresinin içinde aktif bir taşıma sistemi olmalı ki o genetik olmayan hasarı bölünürken sadece birine aktarabilsin. Biz, bu asimetriyi evrimin oluşturduğunu düşünüyoruz. Bakteriler simetrik olsaydı yaşlanma diye bir şey olmazdı. Ama sırf bu asimetri olduğu için, bakterinin bir yarısı hasarı alıp yaşlanırken, diğeri daha az hasarla gençleşmiş oluyor.