Bdelloidler: Kendi DNA’larını Onaran Hayvanlar

thumbnail
Bdelloidler: Kendi DNA’larını Onaran Hayvanlar

MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK

 

MİKROBİYOLOJİ

 

YATAY GEN TRANSFERİ

Bdelloidler: Kendi DNA’larını Onaran Hayvanlar

 

Bdelloid rotiferleri bir ucunda fırçası olan bir puroya benzeyen mikroskobik hayvanlardır. Pek de etkileyici görünmezler. Ama hayvanlar alemindeki en zorlu canlılardan biridir.

Süpergüçleri ise…

Eğer DNA’ları, susuzluk ya da radyasyon patlaması gibi bir şey yüzünden parçalara ayrılırsa geri toplayabilirler. Hatta durumu avantaja çevirip süreç içinde yeni genler edinebilirler. Bunun tümü sulak habitatlarda yaşadıklarından dolayıdır çünkü ortam kuruyunca rotiferlerin yaşam alanı kalmaz. Bu durumun kulağınıza aşina geldiğini düşünebilirsiniz çünkü tardigradlar da benzer koşullarda hayatta kalabilmeleriyle ünlüdür. SciShow’un beşinci videosunda onlardan bahsetmiştik.

Ama benimle kalın çünkü tartışmaya açık olsa da rotiferler çok daha zorludurlar. Ve bunu kendilerine has bir şekilde yaparlar. 400 adet bdelloid türü olup birçoğu desikasyona, yani kurumaya karşı dayanıklıdır.

Yosunlar üzerindeki damlacıklarda ya da geçici göletlerde yaşarlar. Göletlerin kuruması rotiferleri anhidrobiyoz denilen bir çeşit askıya alınmış yaşama girmeye zorlar. Bedenleri büzülerek %10 daha az su barındıran, suyu çekilmiş bir hale döner ki bu ortam biyokimyasal reaksiyonları oluşturamayacak kadar kurudur. Bu durum, yaşamaya tam anlamıyla ara vermek gibidir.

Bu kuru hâlde hayatta kalmak için ciddi zorluklara meydan okumalısınızdır. Bunlardan biri kuru hâlin DNA için son derece zararlı olmasıdır. Bu kuru hâlde DNA molekülleri parçalanır. DNA ipliğinin her iki tarafından kopma olur, buna da çift sarmal kopması (double-strand break) denir. Hücrenin ihtiyaç duyduğu dizinin ortasında bir kopukluk olunca da DNA bir işe yaramaz. Daha da kötüsü çoğu organizma çift sarmal kopmalarını tamir etmede pek iyi değildir. Olağan tamir süreci yanlış sonları birbirine bağlayabilir ya da yeni çiftler oluşturabilir, her iki durum da muhtemel tehlikeli mutasyonlara yol açabilir.

Bdelloidler radyasyona karşı olan dirençleriyle de bilinirler ki radyasyon da çift sarmal kopmalarına yol açar. Massachusetts’teki araştırmacıların 2008 yılında yaptığı bir çalışmada bdelloidlerin önemli miktarda radyasyona karşı koyabildiği görüldü. Radyasyon sonucu genomlarının her yeni kopyasında 500 kopma görülse de çoğalma yeteneklerinde sadece %20 azalma oldu. Ama radyasyona karşı olan dirençleri muhtemelen bir tesadüf. Ve bu gerçeğin harika yan etkisi şu ki hem radyasyon hem de kuruma aynı DNA kopması problemine neden oluyor.

En garibi de şu: Görünüşe göre bdelloidler tekrar suya kavuşana kadar DNA’larını tamir etmiyorlar. Bunu nasıl yaptıkları net değil ama belki de DNA’yı onaran proteinler, DNA hasarlı olsa bile, kuruma sürecinden sağ çıkabilmektedir. PNAS dergisinde 2012 yılında çıkan bir makalede araştırmacılar, bdelloid ve nematod gibi birbirine benzer hayvanların DNA’sının radyasyondan aynı düzeyde etkilendiğini ama proteinlerine yönelik hasarın nispeten kontrol altında tutulduğunu buldular. Yani belki de rotiferler suya tekrar maruz kalınca proteinler DNA’yı düzeltiyor ve rotiferler de öylece yüzüp gidebiliyor.

Ama parçalanmış DNA’larını birleştirebilmek rotiferlerin yapabildiği tek ilginç şey değil. Ayrıca bakteri, bitki ve mantar gibi diğer organizmalardan gen de ödünç alabiliyor. Bdelloidlerde olduğu gibi eşeyli üreme yokluğundaki bu gen alımına “yatay gen transferi” denmektedir. Bakteriler bunu sürekli yaparlar ama bu durum hayvanlarda sıra dışıdır.

Dahası, bdelloid genlerinin %8 ila %9’u diğer organizmalardan geliyor olabilir. En azından bir çalışma göstermekte ki bdelloidlerin kuruyan türleri kurumayan kuzenlerine göre daha fazla yabancı DNA alımı yapmakta. Bu da bizi şu hipoteze getiriyor: Aslında bu DNA alım sürecini DNA’larını tekrar birleştirme ESNASINDA yapıyor olabilirler.

Buralarda bir yerde boş DNA uçları var mı?

Ya da boşta bir gen?

İliştir şuraya.

Belki de işe yarar.

Bunun gerçekten böyle olup olmadığını bilmiyoruz. Çünkü kurumayan bdelloidler de yabancı genler bulundurmaktalar. Ama bu karmaşık ödünç alma işi belki de bizi rotiferlerin ölmemekte nasıl bu kadar iyi olabildiklerini anlamamıza götürüyor.

PLOS One dergisinde 2015’te çıkan bir çalışma; yatay gen transferinin bdelloidlerin kuruma sürecinden nasıl sağ çıkabildiklerini gösterirken eski bir gizeme de ışık tuttu. Tardigradlar da dahil olmak üzere birçok kurumaya dirençli organizma kuruduklarında vücutlarını suyun yerini alacak bir şeyle doldururlar. Birçok organizma için bu madde “trehaloz” denilen bir şekerdir.

Bdelloidlerde trehaloza rastlanamamıştır. Ama araştırmacılar bir türün genomuna daha yakından baktıklarında trehalozu özümleyen ve yıkan genlerin olduğunu bulmuşlardır. Bir gen bitkilerden diğeri de bakterilerden alınmış olsa gerek. Her ikisi de bdelloidin genomunda kendine yer bulmuştur, yani ürünlerin biyokimyasal olarak aktif olup olmadıklarını bilmesek de bu genlerle bir şeyler yapılmıştır. Yıkım genine yapım geninden daha çok yer verilmiştir. Bu yüzden araştırmacılar, trehalozun bdelloid bedenlerinde üretilip sonrasında tespit edilemeyecek kadar hızlıca yıkıldığı üzerine düşünmekteler.

Bdelloidlerin kurumadan hayatta kalmalarının ardındaki mekanizmanın bu olup olmadığı ise henüz net değil. Ama bir organizmanın, parçalarını toplayarak tüm bir biyokimyasal yolu tekrar bir araya getirmesi hala hayli inanılmaz. İşte bu da rotiferleri hayvanlar aleminin en inanılmaz üyelerinden biri yapmakta. Tıpkı pratikte ölü olup da kendini parçalarından baştan inşa eden şu garip zombi MacGyver gibi. Bu süreci nasıl gerçekleştirdiklerine dair öğrenecek hala çok şeyimiz var, ama kesin olan şu ki kendilerini korumada epey yetenekliler.

Biz insanlar DNA’mızın parçalanmasını engelleyemeyiz ama özel bilgilerimizi çalmak isteyen kişilerden kendimizi korumak için yapabileceğimiz bir şeyler var.

NordVPN online olarak gönderdiğiniz ve aldığınız verileri şifreleyen bir servistir. İnternet bağlantınız tümüyle güvenli tutulur. Aksi takdirde banka hesabınıza ya da evinizin adresinize ulaşmak isteyen birine karşı savunmasız olursunuz. Bir tek planlamayla 6 cihaza kadar çalışır, böylece masaüstü bilgisayarınızda, tabletinizde, telefonunuzda ya da diğer cihazlarınızda kullanabilirsiniz. 62 ülkede 5000’den fazla sunucu var ve sayıları artmaya devam ediyor. Sadece NordVPN.com/SciShow’a gidin ve “SciShow” kodunu kullanın.

Destek Olun

Bu video, SciShow tarafından hazırlanmış, Evrim Ağacı tarafından altyazılandırılmıştır. Eğer içeriği beğendiyseniz orijinal kaynağa destek olmak için, lütfen YouTube kanalına gidip videolarını beğenmeyi unutmayın.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Back To Top