Harvard Tıp Okulu'ndan iki araştırmacı, başka tür bakteriye yerleştirildiğinde prion (İng. PRotein infectION) gibi davranan bir bakteriyel protein örneği keşfetti. Andy Yuan ve Ann Hochschild, Science dergisinde yayımlanan makalelerinde, proteini nasıl bulduklarını ve alıcı bakteri üzerinde yarattığı yıkımı tanımladı.

Prionlar ilk olarak 1980'li yıllarda keşfedilmiş olan, kendiliğinden yayılan protein kümeleridir. Deli dana hastalığından sorumlu olan suçlunun prionlar olduğu anlaşılmıştır ve ayrıca Alzheimer hastalığında rol oynadıklarından kuşkulanılmaktadır. Prionlar enfeksiyon hastalıklarına yol açan mikroorganizmalara, yani bakteri ve virüslere benzemezler; nükleik asitten (DNA/RNA) yoksundurlar. En küçük virüslerden bile en az 100 kat daha küçüktürler. Sinir sistemi hücrelerinde doğal olarak üretilen normal proteinlerin değişerek oluşturduğu, izole, bulaşıcı, patojen ve infekte etme yetisine sahip proteinlerdir.

Prionların neden oldukları hastalıkların tedavisi mümkün değildir; çünkü prionların yok edilmesi için bir organizmanın içindeki neredeyse tüm proteinlerin yok edilmesi gerekmektedir. Prionların keşfi, koyunlarda görülen Scrapie hastalığının bulaşma yöntemleri araştırılırken yapılmıştır. Öncelikle hasta bir koyundan alınan bir doku bütün bakteriler öldürülerek sağlıklı bir koyuna aktarılmış ve sağlıklı koyunun da hastalandığı gözlemlenmiştir. Bunun üzerine tüm virüsler de öldürülerek doku aktarılmış ve denek yine hastalanmıştır. Son olarak bütün proteinler yok edilerek doku aktarıldığında, hastalığın bulaşmadığı görülmüştür. Prionlar, virüs, bakteri ve mantarlardan sonra keşfedilen yeni bir hastalık etkenidir ve bu yolla gerçekleşen hastalıklar ölümcül olur.

Prokaryot Hücrede Priona Daha Önce Rastlanmamıştı

Kendiliğinden yayılmaları, tipik olarak katlanma (İng. folding) biçiminde gerçekleşir. Şimdiye dek, sadece ökaryotik hücrelerde bulunmuşlardı; yani bitkilerde, hayvanlarda ve mantarlarda. Ayrıca mantarlarda, kalıtsal da oldukları anlaşıldı. Yani mantarın kendisi tarafından doğrudan kalıtılmayan belirli özellikleri vererek, yeni tehditlere hızlı bir yanıt olanağı sağlıyor. Harvard araştırmacılarının elde ettiği bulgular ise ilk kez olarak bakterilerde (ökaryotik olmayan, prokaryotik tipte hücrede) prion gibi davranan bir protein saptamış oldu.

Araştırmacılar, mayada prion gibi davranan proteinleri saptamak için geliştirilen özel bir yazılım kullanarak, yaklaşık 60.000 bakterinin genomunu inceledikleri bir çalışmanın parçası olarak söz konusu keşfi yaptı. Gen etkinliğinin kontrolünde rol oynayan bir protein bölgesi olan Rho (transkripsiyon sonlandırıcı), araştırmacıların spesifik olarak baktıkları yerdi.

Aradıkları gibi bir proteine Clostridium botulinum'da (Cb-Rho) rastlayan ekip, derhal buldukları proteini alıp E. coli bakterisine yerleştirdi. Proteinin, prionların katlanmasına benzer yollarla biçimini değiştirdiği görüldü. Ardından protein mayaya (İng. yeast) yerleştirildi ve bilinen bir prionun işlevlerini ikileyebildiği (duplikasyon) anlaşıldı. Araştırmacılar ayrıca proteinin E.coli'ye yerleştirilmesi sayesinde, normalde doğal Rho biçimi tarafından baskılanan bazı genlerin etkinleşebildiğini kaydetti.

Araştırmacılar bu bulguların, prionların ortaya çıkışının, ökaryotlar ile bakterilerin evrimsel ayrılığından önce gerçekleştiğine işaret ettiğini belirtiyor.

---

Kaynak:

• Phys.org, "A prion-like protein discovered in bacteria"
  <https://phys.org/news/2017-01-prion-like-protein-bacteria.html>


• Vikipedi, "Prion"
  <https://tr.wikipedia.org/wiki/Prion>

İlgili Makale: Andy H. Yuan et al. A bacterial global regulator forms a prion, Science (2017). DOI: 10.1126/science.aai7776

Üst görsel: Amiloid oluşturan bir prion protein.
<https://images.nigms.nih.gov/Pages/DetailPage.aspx?imageID=580>

---