Hücrelerin Enerji Kaynakları, Bir Zamanlar Enerji Parazitiydi!

Virginia Üniversitesi’nin yeni çalışmasına göre hayvan ve bitki hücrelerindeki mitokondriler parazit bakterilerin birinci dereceden kuzenleridir ve bu enerji parazitleri yararlı hale gelmeden önce hücrede parazit yapıda çalışıyorlardı. Çalışmada yeni nesil DNA dizileme teknolojileri kullanılarak mitokondrinin yakın akrabası olan 18 bakterinin genomlarının şifreleri çözüldü. Çalışma; mitokondrinin endosimbiyozu (konak hücrenin mitokondri hücresini içine alması durumu) ile ilgili güncel olan iki teoriye karşı yeni bir alternatif sağladı.

Mitokondri tüm ökaryot hücrelerde, hücrelere adenozin trifosfat(ATP) yani enerji sağlayarak hücrenin enerji kaynağı olarak görev alır. Biyologlar ATP’nin yaşamın enerji kaynağı olabileceğini düşünüyorlar. Mitokondri yaklaşık 2 milyar yıl önce ortaya çıktı ve bu olay yaşamın evrimsel tarihine yön veren olaylardan biri olarak görülüyor. Ancak bu süreçteki çevre şartlarıyla ilgili çok az şey biliniyor ve bu olay modern bilyolojide gizemini koruyor. Virginia Üniversitesi’nden çalışmanın lider yazarı olan Biyolog Martin Wu şöyle söylüyor:

Biz inanıyoruz ki bu çalışma bizim mitokondriye karşı bakış açımızı değiştirme potansiyeline sahip. Bizim araştırmalarımıza göre güncel teorinin bakteri ve konak hücrenin arasındaki ilk mutualist (karşılıklı olarak faydalı) ilişki tanımı muhtemelen yanlış. Aksine, aralarındaki ilişki parazitik ilişkiye benzer. Ancak daha sonradan ATP’nin taşıma yönünün değişmesi ile bakteri konak hücre için yararlı hale gelmiştir.

Wu’nun söylediklerine göre çalışma bugün bizim gördüğümüz ökaryotik hayattaki çeşitliliğe neden olan yaşamın erken tarihindeki bir olaya ışık tutan yeni bir bakış. Wu şöyle söylüyor:

Biz mitokondriyal atalarımızın gen içeriğini, yakın akrabalarının genomlarını DNA sıralama yöntemi ile yeniden inşa ettik ve bizim tahminlerimize göre ilk hücre konak hücreden enerji çalan bir parazitti ve bu da mitokondrinin şu anki hücredeki rolünün tamamen zıttı.

Wu çalışmasında ayrıca mitokondri geninden türetilen birçok insan geni tanımladı. Tanımlama insanın mitokondriyal fonksiyon bozukluğunun genetik temellerini anlamımıza da yardım edebilir ve bu da Alzheimer, Parkinson, diyabet ve yaşlanma ile ilgili birçok hastalığının çözümüne katkı sağlayabilir.

Mitokondrinin hücre içindeki rolüne ek olarak mitokondrinin DNA’sı adli tıpçılar, soybilimciler ve insanın evrimsel tarihini konu alan bilim insanları tarafından sıkça kullanılmaktadır.