Girit'te Keşfedilen Bakteri, Sivrisinek Larvalarını Yok Eden Bileşikler Üretiyor!

Sivrisinek ısırıkları, yaz aylarında ortaya çıkan kırmızı ve kaşıntılı can sıkıcı bir durumdan çok daha fazlasıdır. Bu canlılar küçük olsa da taşıdıkları her yıl dünya çapında 700.000'den fazla insanın ölümüne neden olan hastalıklar son derece büyüktür. Dahası, birçok sivrisinek, aynı zamanda çevre ve sağlık açısından risk oluşturabilen sentetik böcek ilaçlarına karşı direnç geliştirmiştir.

Mikrobiyologlar, bu soruna bir çözüm olarak canlı organizmalardan elde edilen biyopestisitleri araştırıyor. Applied and Environmental Microbiology dergisinde yayınlanan bir araştırma, Akdeniz'deki Girit adasından toplanan bir bakteri izolatının, Culex pipiens molestus sivrisineklerine karşı böcek ilacı etkisi gösterdiğini ortaya koyuyor. İkinci Dünya Savaşı sırasında şehrin yeraltı tren istasyonlarına sığınan insanları ısırdığı için "Londra Metrosu sivrisineği" olarak adlandırılan bu tür, Batı Nil Virüsü ve Rift Vadisi Ateşi Virüsü gibi tehlikeli patojenleri insanlara bulaştırabilir.

Üç izolat tarafından üretilen bu metabolitleri içeren ekstraktlar, maruz kaldıktan sonraki 24 saat içinde sivrisinek larvalarının yüzde 100'ünü öldürdü. Araştırma ekibi, bu maddelerin çevreye en az zarar verecek şekilde biyopestisit olarak kullanılabileceğini belirtiyor. Baltimore'daki Johns Hopkins Üniversitesi'nde ve Girit'teki Moleküler Biyoloji ve Biyoteknoloji Enstitüsü'nde (IMBB) moleküler entomolog ve mikrobiyolog olan çalışmanın yazarlarından George Dimopoulos şunları söylüyor:

Bu maddeler çevrede daha hızlı parçalanır ve bu yüzden birikim yapmaz. Ayrıca, kimyasal böcek ilaçları gibi çok çeşitli böcek türlerini de öldürmezler.

Mikrobiyolojide izolat, karışık bir bakteri topluluğundan ayrılmış ve saf bir şekilde elde edilmiş tek bir bakteri türü anlamına gelir. Bu sayede, kültürdeki tüm bakteriler aynı tür olur ve bilim insanlarının bu bakteriyi incelemesi, tanımlaması kolaylaşır.

Bu çalışma için Dimopoulos ve IMBB'den moleküler biyolog John Vontas, Girit adasının dört bir yanındaki 65 farklı yerden 186 farklı örnek topladı. Bu örnekler arasında toprağın üst katmanı, bitki köklerinin etrafındaki toprak, bitki dokuları, su numuneleri ve ölü böcekler vardı. Sivrisinek larvalarını yetişkin sivrisineklere dönüşmeden önce öldürmek, böcekler çok hızlı üredikleri için yaygın bir kontrol yöntemidir.

İzolatların 100'den fazlası bir hafta içinde tüm sivrisinek larvalarını öldürürken, bunlardan 37 tanesi larvaları üç gün içinde yok etti. Dimopoulos'a göre, bu 37 izolat, çoğu daha önce biyolojik böcek ilaçlarında kullanılmak üzere tanımlanmamış 20 farklı bakteri cinsini temsil ediyordu.

Yapılan ek analizler, hızlı etki eden bu bakterilerin larvaları enfeksiyon yoluyla öldürmediğini ortaya çıkardı. Bunun yerine, larvaları proteinler ve metabolitler gibi bileşikler üretmeye teşvik etti. Metabolitler, bir organizma besinleri parçaladığında üretilen küçük moleküllerdir.

Araştırmacılar, bu bakteriyi kullanan bir böcek ilacının mikropların canlı kalmasına bağlı olmayacağı için umut verici bir yöntem olduğunu belirtiyor. Canlı mikroplara çok fazla bağımlı olmamak, biyopestisitlerin daha uzun süre çalışmasını sağlayabilir. Bu yöntemin sivrisinekleri ve potansiyel olarak tarımsal zararlıları kontrol etmek için etkileri olabilir.

Ekip aynı zamanda, böcek öldürücü moleküllerin kimyasal yapısını daha yakından inceliyor ve bunların protein mi yoksa metabolit mi olduğunu tam olarak saptamaya çalışıyor. Ayrıca, izolatları diğer hastalık taşıyan sivrisinek türlerine ve ekinleri tehdit eden böceklere karşı test ederek bakterinin ne kadar böcek öldürücü aktiviteye sahip olduğunu da araştırıyorlar.

Araştırma ekibi, biyopestisitlerin genellikle çevrede hızla parçalandığını, bu nedenle birden fazla uygulama gerektirdiğini belirtiyor. Bu durumda, gelecekte bu bileşiklerin nasıl formüle edilip uygulanacağının belirlenmesi önemli bir zorluk olacak. Dimopoulos sözünü şöyle bitiriyor:

Şu an moleküllerin kimyasal yapılarını ve etki mekanizmalarını anlamak için temel bilim aşamasına giriyoruz. Ardından, prototip ürün geliştirmeyi hedefleyerek daha uygulamalı bir yola geçeceğiz. Ekolojik olarak zararsız böcek ilaçları geliştirmeye yönelik büyük bir eğilim var.