Konak Böceğinin Yumurtasını Mantardan Koruyan Bakterinin Yatay Aktarımla Gen Aldığı Düşünülüyor

Mainz’deki Johannes Gutenberg Üniversitesi (JGU) ve Jena’daki Leibniz Enstitüsü Doğal Ürün Araştırma ve Enfeksiyon Biyolojisi bilimcilerinden oluşan uluslararası bir ekip, Lagria villosa b..
Görsel Telif: Laura Flórez

Mainz’deki Johannes Gutenberg Üniversitesi (JGU) ve Jena’daki Leibniz Enstitüsü Doğal Ürün Araştırma ve Enfeksiyon Biyolojisi bilimcilerinden oluşan uluslararası bir ekip, Lagria villosa böcekleri ile ilişkilendirilen bakterilerin, deniz ortamında yaşayan gömleklilerde bulunana oldukça benzer bir anti-fungal madde üretebildiğini keşfetti. Araştırmacılar, bu ortak özelliğin, yakın bir akrabalık ilişkisi olmayan mikro-organizmalar arasında genlerin aktarılmış olmasıyla, yani yatay gen aktarımı ile açıklanmasının muhtemel olduğunu açığa çıkardı. Çalışmayı özetleyen makale Nature Communications dergisinde yayımlandı.

Güney Amerika’ya Afrika’dan gelmiş olan ve şu anda Brezilya’da tarım zararlısı olan Lagria villosa böcekleri, böceğin yumurtalarını mantar düşmanlara karşı koruduğu daha önce gösterilmiş olan Burkholderia gladioli bakterileri taşır. Tek bir böcekte, birbirleri ile yakın akraba olan birden fazla B.gladioli suşu bulunur. Savunma maddeleri üretmek için her suşun farklı becerileri olur.

Doğal koşullarda, böceklerde bu suşlardan özellikle biri baskındır. Ancak bu suşu incelemek çok güçtür çünkü konaktan ayrıldığında büyümekte isteksiz olur. Dahası, söz konusu suşta genom yani genetik malzemenin bütünü ufalmıştır. Ekipten Dr. Laura Flórez, uzun süe boyunca bir konakla sıkı birliktelik içinde yaşayan bakterilerde genom indirgemesinin sık sık gerçekleştiğini belirtiyor. Yine de aynı böcekte bulunan yakından akrabala bakterilerin genomlarının bu kadar farklı büyüklüklerde olması beklenmez ve böcekle ilişkisinin farklı bir boyutta olduğunu akla getirir. Ekibin kıdemli üyesi Prof. Martin Kaltenpoth şunu ekliyor: “Böcek için bu çeşit mikrobiyal simbiyontlara (ortakyaşarlara) yer bırakmak, düşmanlardan korunmanın anahtarı olabilir.”

Baskın suş olan B. gladioli Lv-StB tarafından üretilen yeni bir biyoaktif maddenin keşfi, araştırma ekibi için özellikle ilgi çekiciydi. Kimyasal analiz için 28.000 tane böcek yumurtasını bir araya getirdikten sonra, Dr.Kirstin Scherlach ve Prof.Christian Hertweck, bir ortakyaşar tarafından üretilen ve fungal büyümeyi engelleyebilen özellikle ilginç bir bileşen belirledi. Bilimciler, ortakyaşarların konak böceği olan Lagria’nın onuruna, bu yeni bileşiğe lagriamid adını verdi.

“Çarpıcı bir şekilde, lagriamid, daha önce deniz ortamında bulunan ve gömleklilerin mikrobiyal ortakyaşarları tarafından üretildiği varsayılan maddelere oldukça benziyor,” diyor Scherlach. Böylesine farklı habitat ve organizmalarda rastlanan bu dikkate değer benzerliği nasıl açıklayabiliriz? L. villosa böceklerinin mikrobiyal topluluğunun gen havuzunu analiz eden Jason Kwan ve ekibi, böceğin baskın ortakyaşarının genomunda lagriamid üretiminden sorumlu olan genleri belirledi. Ayrıca, heyecan verici bir ipucu da buldular: Bu genler, genomik ada denilen bir yerdeydi; yani ortakyaşarın kromozomuna bir dış kaynaktan yerleştirilmiş olması muhtemel bir bölgedeydi.

Transpozonlar (şu adlarla da bilinirler: gezici genler, sıçrayan genler, zıplayan genler, yeri değişebilen elemanlar), bakterilerde ve diğer organizmalarda artık bilinen bir olgu hâline geldi. Ama bu örnek, böyle bir genetik malzeme aktarımının, bir savunma potansiyelinin temelinde olduğuna ilişkin doğrudan kanıt bulunan az sayıda örnekten biri oldu. Ortakyaşam (simbiyoz) ve yabancı genetik malzeme edinilmesinin, habitatlar boyunca hayvan savunması için çok yönlü bir yenilikçilik aracı olabilmesi özellikle heyecan verici. Bu bulgular ayrıca insanlar için antimikrobiyal özellikleri olan bileşiklerin keşfedilmesi için savunma yapan ortakyaşarların değerini gösteriyor.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv