Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Tardigradların Radyasyon Direncinin Kaynağı Ne?

Bilim İnsanları, DNA'ya Kalkan Olan Bir Protein Keşfettiler!

Tardigradların Radyasyon Direncinin Kaynağı Ne?
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, New Scientist isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

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.

Dünya'nın en dayanıklı hayvanları olarak bilinen tardigradların bir çok süper gücünden biri olan radyasyona karşı direnç mekanizmasının sırrı ortaya çıktı.

Sekiz minik ele sahip olan tardigradlar, aynı zamanda "su ayısı" ve "yosun domuzcukları" olarak da biliniyor. Tardigradlar, dünyanın her yerinde nemli bölgelerde (örneğin yosunların içinde) yaşadıkları gibi olağanüstü yaşam becerileriyle de ünlülerdir.

Bu becerilerinin arasında, uzay boşluğunda yaşamak, mutlak sıfıra yakın dereceler ile 100 santigrat derece arasındaki derecelere dayanmak, en derin okyanusların dibindeki basınçtan 6 kat büyük basınçlarla baş etmek, senelerce kurumuş ve donmuş halde yaşamak da bulunuyor. Ayrıca çok yüksek oranlardaki radyasyona da kafa tutabiliyorlar. Öyle ki, dünya üzerindeki yaşayan canlıların hemen hemen hepsi böylesine yüksek miktardaki radyasyona dayanamazlar. Ve artık tardigradların bunu nasıl başardığını biliyoruz.

Bunu, DNA'larını radyasyonun hasarından koruyan garip bir "koruyucu protein" geliştirerek başarıyorlar. Bu “hasar koruyucu”, fiziksel olarak DNA’yı sarmalayıp adeta bir koza gibi onu radyasyonun hasarından koruyor. 

Reaktif oksijen türevleri olarak adlandırılan DNA’ya hasar veren faktörler, belki de tardigradların bu yöntemlerinin yardımıyla ortadan kaldırılabilir. Tokyo Üniversitesi’nden Takekazu Kunieda şunları söyledi:

Bizim tahminimize göre 'hasar koruyucu protein', DNA'ya sıkı bir şekilde bağlanarak çevresel strese karşı kalkan oluyor. Bir şekilde DNA’ yı herhangi bir zararlı faktöre karşı ulaşılmaz yapıyor. Bizim bildiğimiz kadarıyla, hayvan hücrelerinde DNA’yı koruyan ve radyoaktiviyeye karşı tolerans oluşturan tanımlanmış ilk DNA bağlantılı protein.

Kunieda ve çalışma arkadaşları, strese toleransı en yüksek tardigradlardan biri olan Ramazzottius varieornatus'un genomunu çıkarttıktan sonra “hasar koruyucu protein”i keşfettiler. Onlara sürpriz olan şey ise şu: “Hasar koruyucu protein”, sadece tardigradlarda koruma sağlamakla kalmıyor; aynı zamanda eğer insan böbrek hücrelerini bu proteini üretebilecek şekilde genetik olarak değiştirirseniz, protein bu hücreleri de radyasyon hasarına karşı koruyabiliyor! Kunieda ayrıca şunları ekledi:

Hasar koruyucu protein'e sahip insan hücrelerinde radyasyona bağlı DNA hasarlarında yüzde 40 ile 50 arasında azalma gözlendi. Bu koruma, neredeyse yok edilemez şekilde etkili.

Ekip, RNA’yı bu proteini sabote edecek biçimde programladıklarında, etkinin tamamen yok olduğunu gördüler. Böylece bu proteinin gerçekten de radyasyon direncinin ana kaynağı olduğu doğrulandı. Kunieda şöyle diyor:

Hasar koruyucu proteini üreten genleri, genetik yöntemlerle diğer hayvan hücrelerine aktaracak olursak, onların da radyasyonda görecekleri hasarı azaltabiliriz.

Ancak bu yöntemin bir hayvanın tamamına uygulanması ilk etapta zor olabilir. Çalışmalar sadece belli sayıda hücrenin alınmasıyla elde edilen yapay dokularda yürütüldü.

Umarım bir gün tümüyle bir organizma üzerinde de bunu kullanabiliriz.

Yakın gelecekte yeni uygulamalar ile sağlıklı insan hücrelerini, kanser tedavisinde alınan radyasyondan ve kozmik ışımalardan bu yöntem ile koruyabiliriz. Ayrıca bu yöntem uzay çalışmaları, radyoterapi ve yüksek radyasyon içeren ortamlarda çalışan insanlar içinde çok yararlı olur.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Teorik olarak birçok hücrenin “hasar koruyucu protein” ile yaşaması güzel görünse de; bu bazı önemli hücrelerin ve organların DNA’larında koruma geliştirmesi yerine hücrelerin ve organların ölmesine neden olabilir. Yani bu protein, radyasyona maruz kalan bir hayvanın hayatta kalacağını garanti edemeyebilir.

Kunieda ve ekibi tardigrad genomunu daha dikkatli incelediğinde, tardigradlarda diğer koruyucu genlere ait fazladan kopyalar olduğu farkettiler. Tardigradlar, reaktif oksijen türevlerini etkisiz hale getiren enzimlerden 16 adet kopya bulundururken, diğer bir çok canlı en fazla 10 kopya bulundurur. Tardigradlar, MRE11 geni yani DNA’yı tamir eden genin 4 kopyasına sahipken, normal hayvan hücrelerinde sadece bir adet MRE11 geni bulunuyor.

2015 senesinde yayınlanan bir çalışmaya göre, tardigradlar genlerinin sekizde birini ve koruyucu genlerin çoğunu yatay gen transferi (konjigasyon benzeri) yöntemi ile diğer organizmalar ve bakterilerden aktarıyor. Yatay gen transferinin tardigradlarda tam olarak nasıl gerçekleştiği bilinemese de, bildiğimiz şey tardigradlar vücudlarındaki suyu yaklaşık %90 oranında kaybettiğinde (bir nevi kuruduklarında), DNA'ları küçük parçalara ayrılıyor. Su ile tekrar temas ettiklerinde ise hücrelerindeki çekirdekler akışkan kıvama geliyor. Büyük ihtimalle tam bu süreçte tardigrad hücreleri yabancı DNA ve su ayısının DNA’ larının karışmasına izin veriyor.

Yatay gen transferinin raslantısal olarak gerçekleştiği biliniyor. Çoğu canlıda bu transferin %1 oranından daha düşük olduğu gözlemlendi. Eğer tardigradlar diğer canlılardan bu kadar yüksek oranda gen çalıyorlarsa, bu bizim evrim ve genetik materyalin kalıtsal yapısı hakındaki düşüncelerimizi değiştirebilir. Bu yeni düşünce ile yaşam ağacı, dalları arasında gen çaprazlamalarından oluşan bir ağ haline dönüşür.

Ama yeni kanıtlar tardigradlarda bulunan bu yabancı DNA'ların deney sırasında gerçekleşen hatalar nedeniyle gerçekleştiğini gösteriyor. Bu yeni çalışma, tam da beklediğimiz gibi, su ayılarında sadece %1 oranında yabancı DNA bulunduğunu gösteriyor. 

Kunieda ve takımı, (reaktif oksijen türevlerini etkisiz hale getiren enzimleri üreten genler gibi) bazı koruyucu genler tardigradların soy hattına "ihraç" edilmiş olsa da, birçok koruyucu genin tardigradların soy hattında evrimleştiğini gösterdiler. Edinburgh Üniversitesi’nden Mark Blaxter şunları söylüyor:

Tardigradların olağanüstü yaşama tutunma başarılarının, diğer organizmalardan yüksek oranda gen çalmalarından kaynaklandığı fikrini artık bir kenara bırakabiliriz.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 4
  • Tebrikler! 3
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • İnanılmaz 1
  • Bilim Budur! 0
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: New Scientist | Arşiv Bağlantısı
  • T. Hashimoto, et al. (2016). Extremotolerant Tardigrade Genome And Improved Radiotolerance Of Human Cultured Cells By Tardigrade-Unique Protein. Nature. | Arşiv Bağlantısı

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 04/08/2020 00:29:56 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/4532

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.

Reklamı Kapat
Güncel
Agora
Instagram
Kromozom
Hastalık Kataloğu
Astrobiyoloji
Metabolizma
Yıldız
Evrim Ağacı Duyurusu
Kan Hastalıkları
Göğüs
Ölümden Sonra Yaşam
Virüsler
Mikroevrim
Entropi
Abd
Çiftleşme
Bilim İnsanları
Yaşam
Hayvan
Işık
Nörobilim
Şempanze
Devir
Hematoloji
Sars-Cov-2 (Covid19 Koronavirüs Salgını)
Önlem
Kamuflaj
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

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
“Bilime dayanmayan felsefe boştur. Bilim keşfeder, felsefe yorumlar.”
Albert Einstein
Geri Bildirim Gönder