Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Çekirdek Sahibi Bir Bakteri, Ökaryotların Evrimini Destekleyebilir mi?

Virüs Tarafından Enfekte Edilen Bakteride, Virüsün Kendi DNA'sını Saracak Şekilde Çekirdek-Benzeri Bir Bölüm Oluşturduğu Keşfedildi!

Çekirdek Sahibi Bir Bakteri, Ökaryotların Evrimini Destekleyebilir mi? Science
Virüsün enfekte ettiği bakteride oluşturduğu çekirdek ve capsid proteinlerinin renklendirilmiş CET görüntüsü
5 dakika
3,158
  • Evrimsel Biyoloji
  • Viroloji
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 3 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Tüm Reklamları Kapat

Şimdi burada hücresinin ortasında genetik materyal bulunduran kapalı bir kompartıman kimde bulunur diye sorsak, herkesin aklına ökaryot bir hücre gelir. Fakat ikinci bir olasılık olabilir mi?

Science dergisinde yayınlanan bir makaleye göre Pseudomonas chlororaphis bakterisini enfekte eden faj 201φ2-1'ın hayat döngüsünün bir kısmı bakterinin ortasında çekirdek benzeri bir kompartımanı oluşturmayı içeriyor.

Tüm Reklamları Kapat

Bu serüven, araştırmacıların bu bakteriyofajın tübülin benzeri bir hücre iskeleti proteini kullanarak ki bu PhuZ oluyor, kopyalanmakta olan faj DNA'sını bakteri hücresinin ortasına yerleştirdiğini gözlemliyor. Bu süreçte rol alan başka proteinleri bulmak adına bir kütle spektrometrisi yapılıyor ve bakteri hücresini enfekte ettikten 45 dakika sonra viral DNA'nın çevresini neredeyse küresel olarak saran gp105 adlı bir protein bulunuyor.

Mavi renk virüs DNA'sını gösteriyor ve onun etrafını sarmış olan yeşil kompartıman ise gp105 proteinini gösteriyor. Kırmızı çizgiler ise polirmerleşmiş PhuZ proteinine ait.
Mavi renk virüs DNA'sını gösteriyor ve onun etrafını sarmış olan yeşil kompartıman ise gp105 proteinini gösteriyor. Kırmızı çizgiler ise polirmerleşmiş PhuZ proteinine ait.
Science

Süreci anlamak adına, PhuZ proteinini de kırmızı görüntülenen mCherry ile etiketliyorlar ve fajın girmesiyle beraber gp105 proteininin hücrenin bir kutbunda toplandığını ve PhuZ proteininin polimerleşerek bu gp105 kabuğunu hücrenin ortasına doğru itildiğini gözlemliyorlar. Bütün bu polimerleşme/itilme sırasında gp105 proteini boş durmuyor ve DNA replikasyonu devam ettiği için o da boyut olarak büyüyor.

Tüm Reklamları Kapat

Daha sonra kalan faj proteinlerinin nerede lokalize olduğunu görmek için proteinler GFP proteini ile etiketleniyor. DNA replikasyonu ya da transkripsiyonu ile alakalı olduğu düşünülen proteinler, bu çekirdek benzeri yapının içinde bulunurken diğer birçok farklı faj proteini yapının dışında kalıyor. Bu kabuğun içinde bulunan bazı proteinler ise şöyle: DNA helikaz homologu olan gp197, DNA ligaz homologu olan gp333, RNA polimeraz β alt birimlerinin homologu olan gp107 ve gp130 proteinleri.

Şu ana kadar baktıklarımızın hepsi faj proteiniyken kabuğun içinde bir de bakteri hücresine ait olan DNA topoizomeraz proteini de gösteriliyor. Aynı zamanda DNA onarım ve bakımında yer alan RecA proteininin homologu olan gp237 proteini de GFP ile etiketleniyor. Virüs bakterinin içine girmeden önce sitoplazmada dağınık bir şekilde duran protein, virüs girişinden sonra yavaş yavaş gp105 proteininden oluşan kabuğun içine giriyor ve 30 dakika içerisinde neredeyse tamamen orada lokalize oluyor. Her proteinin diffüz olup olmadığını kontrol etmek için GFP proteinini başka bir proteine takmadan gönderiyorlar fakat kabuğun içinde hiçbir GFP proteinine rastlanmıyor. Bu da bu kompartımanın bir şekilde seçici geçirgen bir yapısı olduğunu gösteriyor. Bu enzimlerin ve DNA'nın dağılım şeklinin ökaryot hücrelerde bulunan çekirdeğin dağılımına benzemesi de gözlerden kaçmıyor.

Virüs DNA'snın replikasyonu ve transkripsiyonu kompartımanın içinde kalmışken, translasyonu sadece kompartımanın dışında görüyoruz.
Virüs DNA'snın replikasyonu ve transkripsiyonu kompartımanın içinde kalmışken, translasyonu sadece kompartımanın dışında görüyoruz.
Science

Peki yeni virüsler nasıl oluşuyor ve başka bakterileri enfekte etmek için nasıl yola çıkıyor? İlk önce gp200 gibi fajın kapsid proteinleri bakteri hücresinin zarına bağlanıyor ve oradan virüs DNA'sının içinde olduğu gp105 proteininden oluşan kabuğa bağlanıyorlar. O sırada gerçekleşen mekanizma bilinmemekle beraber, kapsid proteini içinde virüs DNA'sını taşıyan bir şekilde oradan ayrılıyor.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Deneyin sonucuna yavaş yavaş geliyoruz. Kriyo-elektron tomografisi (CET) kullanarak neredeyse doğal durumda bulunan virüs ile enfekte olmuş bakteriyi yüksek çözünürlükte görüntülüyorlar. Çıkan sonuçlardan yaptıkları çıkarımlar ise şöyle: gerçekten bakterinin ortasında düzensiz ama keskin bir şekilde sınırları belli olan bir kompartıman mevcut. Bu yapının sınırları protein bazlı olmasından ötürü normal hücre zarından daha değişik bir görünüme sahip ve yaklaşık 5 nm kalınlığında. Aynı zamanda hem bakterinin hücre zarına yapışık hem de ortadaki kompartımana yapışık şekilde kapsid proteinleri gözleniyor.

CET datasının renklendirilmiş hali. Ortadaki mavi yapı virüsün DNA'sını içeren kompartıman. Yeşil daireler capsid proteinleri, küçük sarı noktalar ise bakterinin ribozomları. Bazı capsid proteinlerinin açık mavi renkte kuyrukları mevcut.
CET datasının renklendirilmiş hali. Ortadaki mavi yapı virüsün DNA'sını içeren kompartıman. Yeşil daireler capsid proteinleri, küçük sarı noktalar ise bakterinin ribozomları. Bazı capsid proteinlerinin açık mavi renkte kuyrukları mevcut.
Science

Peki bu virüs bu kadar başarılı bir yol izliyor ve bakteri tarafından hiç yakalanmıyor mu? Buraya kadar anlattıklarımız Pseudomonas chlororaphis faj 201φ2-1 üzerineydi ve bakterinin virüse nasıl bir tepki verdiği makalenin konusu değildi. 2019 yılında yayınlanan başka bir makale ise yine çekirdek benzeri bir yapı oluşturan Pseudomonas aeruginosa faj ΦKZ üzerine yazılıyor ve bu sefer bakterinin nasıl bir yöntemle bu virüsle savaştığı araştırılıyor. Normal şartlarda bakterinin virüse karşı en güçlü silahlarından biri CRISPR-Cas sistemi ya da restriksiyon endonükleazları olur. Fakat bu durumda araştırmacılar DNA'yı hedef alan çalışmaların hiçbir CRISPR-Cas sisteminin (Cas3, Cas9, Cas12) virüsü yenmek konusunda başarılı olamadığını gözlemlediler. Bu virüsün de yukarıda konuştuğumuz gibi bir kompartıman oluşturduğu göz önüne alındığında, bu sistemin kompartıman içine giremediği hipotezini oluşturdular. Bunu test etmek adına virüs DNA'sını in vitro Cas9 ile kesmeye çalıştılar ve başardılar. Peki bu sonuçlar bize virüsün yenilmez olduğunu mu gösteriyor? Hayır! DNA bir kabuk ile korunuyor olsa da virüsün ihtiyacı olan proteinleri yaptırmak için bakterinin ribozomlarına ihtiyacı var ve bu ribozomlar kompartımanın dışında bulunuyor. Bu yüzden virüsün mRNA'ları bu kompartımanın dışında proteine dönüştürülüyor. Virüsün bu zayıflığından yola çıkan araştırmacılar RNA'yı hedef alan bir RNA-güdümlü RNA nükleaz Cas13a tasarlıyorlar ve birkaç farklı transkripti hedef alıp, bunlardan iki tanesinde virüsün etkinliğinin azaldığını gözlemliyorlar.

Makelenin bulgularını özetleyen bir model. Cas9, Cas12, Cascade-Cas3 ve Type I REase virüs DNA'sına kompartıman içinde olduğu için ulaşamazken Cas13 mRNA'yı kesiyor.
Makelenin bulgularını özetleyen bir model. Cas9, Cas12, Cascade-Cas3 ve Type I REase virüs DNA'sına kompartıman içinde olduğu için ulaşamazken Cas13 mRNA'yı kesiyor.
bioRxiv

Bu kadar mekanizma konuştuktan sonra bu keşfin bize nasıl farklı bir perspektif yarattığından bahsedelim. Ökaryot hücrelerde bulunan çekirdeklerin nasıl ortaya çıktığı ile ilgili bir hipotez çekirdeklerin DNA taşıyan bir virüsün bir arkeyi enfekte etmesi sonucu olduğunu savunur. (Viral Eukaryogenesis (VE) hypothesis). En başta konuştuğumuz makale ise transkripsiyonu translasyondan ayırmanın ökaryot hücrelerden ziyade virüslerin icadı olduğunu gösterdiği için bu hipotezi destekler bir kaynak olarak gösteriliyor.

Alıntı Yap
Okundu Olarak İşaretle
20
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 2
  • Bilim Budur! 1
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • Umut Verici! 1
  • Tebrikler! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • V. Chaikeeratisak, et al. (2017). Assembly Of A Nucleus-Like Structure During Viral Replication In Bacteria. Science. | Arşiv Bağlantısı
  • S. D. Mendoza, et al. (2018). A Nucleus-Like Compartment Shields Bacteriophage Dna From Crispr-Cas And Restriction Nucleases. bioRxiv. | Arşiv Bağlantısı
  • P. JL Bell. (2019). Evidence Supporting A Viral Origin Of The Eukaryotic Nucleus. bioRxiv. | Arşiv Bağlantısı
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 31/05/2023 06:42:15 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/8480

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
İnsan Türü
Biyokimya
Cinsiyet
Yumurtalık
Viral Enfeksiyon
Araç
Mikoloji
Büyük Patlama
Veri Bilimi
Yavru
Video
Eğitim
Damar
Obezite
Savaş
Felsefe
Arkeoloji
Entropi
Gıda
Kişilik
Koaservat
Doktor
Film
Moleküler Biyoloji
Evrenin Genişlemesi
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Gönder
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Youtube
Umut: Her Şey Çok Güzel Olacak mı?
Umut: Her Şey Çok Güzel Olacak mı?
Araba Tekerleği Yuvarlak Olmak Zorunda mı? Üçgen Tekerlek Mümkün mü?
Araba Tekerleği Yuvarlak Olmak Zorunda mı? Üçgen Tekerlek Mümkün mü?
Bazen Kalbinize Bıçak Saplanmış Gibi Bir Ağrı Hissediyor musunuz?
Bazen Kalbinize Bıçak Saplanmış Gibi Bir Ağrı Hissediyor musunuz?
Bir Diyetin Zırva Olup Olmadığını Nasıl Anlarız?
Bir Diyetin Zırva Olup Olmadığını Nasıl Anlarız?
Yazın Cereyanda (Soğuk Hava Akıntısında) Kalmak Sizi Hasta Eder mi?
Yazın Cereyanda (Soğuk Hava Akıntısında) Kalmak Sizi Hasta Eder mi?
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Alıntı Yap
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
G. Özata, et al. Çekirdek Sahibi Bir Bakteri, Ökaryotların Evrimini Destekleyebilir mi?. (4 Nisan 2020). Alındığı Tarih: 31 Mayıs 2023. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/8480
Özata, G., Türkoğlu, P. (2020, April 04). Çekirdek Sahibi Bir Bakteri, Ökaryotların Evrimini Destekleyebilir mi?. Evrim Ağacı. Retrieved May 31, 2023. from https://evrimagaci.org/s/8480
G. Özata, et al. “Çekirdek Sahibi Bir Bakteri, Ökaryotların Evrimini Destekleyebilir mi?.” Edited by Pedram Türkoğlu. Evrim Ağacı, 04 Apr. 2020, https://evrimagaci.org/s/8480.
Özata, Gamze. Türkoğlu, Pedram. “Çekirdek Sahibi Bir Bakteri, Ökaryotların Evrimini Destekleyebilir mi?.” Edited by Pedram Türkoğlu. Evrim Ağacı, April 04, 2020. https://evrimagaci.org/s/8480.
Geri Bildirim Gönder
ve seni takip ediyor
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Önizleme
Görseli Kaydet
Sıfırla
Vazgeç
Ara

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close