Bakterilerin ve mitokondrilerin ribozomlarının alt birim sayıları neden 55 ve 70?

Hocanızın sizi boş yere heyecanlandırdığını baştan söyleyeyim, ortada evrim biyologlarını sıkıntıya sokan en ufak bir kriz yok. Bahsettiğiniz 70 ve 55 sayıları ribozomun parça veya alt birim sayısı değil, santrifüjdeki çökelme hızını tanımlayan Svedberg (S) birimleridir. Memeli mitokondri ribozomunun 55S olmasının sebebi ise bakteriyel atanın yaklaşık bir buçuk milyar yıllık indirgeyici evrim sürecinde ribozomal RNA (rRNA) kaybetmesi ve protein ağırlıklı bir yapıya dönüşmesidir.

Mesele sanıldığı gibi bir organelin çaresizce küçülmesi değil, moleküler bir mimari takastır. Bakteriyel 70S ribozomun yaklaşık üçte ikisi RNA, üçte biri proteindir. Mitokondri ise ökaryotik hücre içine yerleşip genomunun ezici çoğunluğunu çekirdeğe devrettikçe devasa bir genomik budanma yaşadı. Ribozomun RNA iskeleti ciddi biçimde kısaldı, ortaya çıkan yapısal boşluklar çekirdek DNA'sı tarafından kodlanıp organele gönderilen yeni proteinlerle kapatıldı. RNA yoğun, protein ise suya doymuş ve daha gevşek bir moleküldür. Bu yüzden memeli mitokondri ribozomu fiziksel kütle olarak bakterininkiyle denk, hatta yer yer daha ağır olmasına karşın santrifüj tüpünde daha yavaş çökelir. Yani 55S değeri ribozomun eksik veya bozuk olmasından değil, moleküler yoğunluğunun düşmesinden kaynaklanır.

Kriyo elektron mikroskopisiyle baktığınızda o 55S yapının kalbinde bakteriyel atadan kalma katalitik çekirdeğin korunduğunu açıkça görürsünüz. Daha somut bir kanıt isterseniz kliniğe bakın. Ağır enfeksiyonlarda veya yoğun bakımda kullandığımız kloramfenikol, aminoglikozit ya da linezolid gibi antibiyotiklerin hastalarda mitokondriyal toksisite yapmasının, kemik iliğini baskılamasının ya da işitme kaybına yol açmasının sebebi tam olarak budur. Bu ilaçlar bakteriyel 70S ribozomu hedef alırken, mitokondrimizdeki ribozomu da bakteriden ayırt edemez. İki milyar yıllık evrimsel akrabalığın faturasını biz hekimler yan etki profillerinde her gün bizzat ödüyoruz. Hocanıza selamlarımı iletin, literatür yarım asır öncesinde takılı kalmadıysa bu tablo evrimin açmazı değil, organel evriminin en sağlam kanıtlarından biridir.