Her bir doku ve organ, o organın görev ve işleyişini sürdürebilen/ gerçekleştirebilen birbirinden farklı hücrelerden oluşmuştur. Ancak her ne kadar farklı olsalar da, temelde aynı organelleri bulunduran hücrelerimiz, çoğunlukla farklı genleri aktifleştirdikleri/inaktifleştirdikleri, bir takım genlerden daha fazla veya daha az protein sentezledikleri için birbirlerine göre farklılaşırlar. Elbette bu özet, hücrelerin birbirinden farklılıklarını bütün detayları ile anlatmıyor; keza bu yazıda ökaryot tüm hücrelerde ortak olarak var olduğunu düşündüğümüz organellerden biri olan mitokondri ile ilgileneceğiz.

Tüm hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve birçok mikroskobik canlı ökaryot hücrelerden oluşur. Ökaryot hücre tipi ise diğer bir hücre tipi olan prokaryot hücre tipinden, zarlı organeller bulundurması bakımından ayrılmaktadır. Mitokondri, lizozom, hücre çekirdeği ve kloroplast bunlardan yalnızca birkaç tanesidir. Bitki, hayvan ve mantar hücreleri bahsi geçen tüm zarlı organelleri ortak olarak bulundurmazlar. Hayvan hücrelerinde örneğin; bitkilerde bulunan kloroplast organeli bulunmaz. Buna karşılık mitokondrinin tüm ökaryot hücrelerde ortak olarak bulunduğunu düşünülürken, yeni bir araştırmada mitokondrisi olmayan ilk ökaryot canlı keşfedildi. Çığır açıcı nitelikteki bu araştırma Current Biology'de tüm detayları ve sonuçları ile yayımlandı.

Mitokondri olmadan yaşamayacaklarını düşündüğümüz ökaryotik hücreler ve ökaryotik hücrelerden oluşan ökaryot canlılar açısından bakıldığında keşfin önemi daha iyi anlaşılabilir. Hücrenin enerji santrali gibi çalışan mitokondri organelinin, erken evrimsel süreçte bazı hücre yapılarının içine girmiş bakterilerin ardılları olduğunu belirten Endosimbiyotik Kuram çok geniş bir kitle tarafından kabul görmektedir. Bu yönden ökaryotik hücrelerin bir anlamda imzası olduğunu düşündüğümüz bu organelin, aslında sanıldığı kadar zorunlu olmayabileceği görülmüş oldu. Daha önceleri de araştırılan "mitokondrisiz ökaryot hücrelerin varlığı" konusu için bugüne kadar başarılı bir örnek bulunamamıştı.

"Lynn Margulis'in ilk olarak 1967'de güçlü bir algılamayla önerdiği gibi, kloroplast ve mitokondrilerin aslında bir zamanlar ayrı yaşayan canlılar olduğu ortaya çıkmıştır. Bir zamanlar bunlardan bazıları görünüşe göre bir çeşit ortakyaşar veya asalak ilişki içerisinde diğer ilk hücrelerle birleşmişlerdi. (...) Mitokondri ve kloroplastların eskiden ayrı ayrı üreyen bağımsız organizmalar olduklarını biliyoruz; çünkü bugün her kloroplast veya mitokondri hâlen konak hücreden ayrı ve farklı olan ve konak hücre ürediği her defasında "pasif olarak" çoğalan kendi DNA'sını içermektedir." --Ardea Skybreak

Mitokondri Yoksa Enerji Kaynağı Ne?

Yapılan araştırmada, araştırmacılardan birine ait olan bir çinçillanın (amerika tavşanı) bağırsaklarından elde edilen Monocercomonoides cinsinden mikrobik bir canlı test edildi. Bütün genomu dizilenen bu canlının araştırılmasının sebebi ise daha önceden de mitokondrilerinden kurtuldukları düşünülen cinse ait olmasıydı.

Genomu dizileyen ve inceleyen araştırma ekibi, mitokondrilerin kendine has olan DNA'lara sahip organeller olmaları dolayısıyla, mitokondriyel genlerin varlığına dair izler aradı; fakat genomda buna dair bir ize rastlanmadı. Daha detaylı incelemeler, canlının genomunda mitokondrinin düzgün işlemesini sağlayacak kilit bir takım proteinlerin de eksik olduğu görüldü.

Monocercomonoides'in, bizzat zarar vermediği bağırsakta yaşadığı için mitokondriye ihtiyaç duymuyor olabileceğini öne sürülüyor. Burada kendisi için de besin bol bulunmasına rağmen, mitokondrinin enerji üretiminde kullanacağı oksijen son derece az olabiliyor. Dolayısıyla Monocercomonoides, mitokondri yerine hücre içinde bulunan ve besinleri parçalayarak enerji üretmelerini sağlayan enzimler sayesinde yaşamını sağlıklı olarak sürdürebiliyor.

Bununla birlikte bu cins, mitokondrinin diğer bir görevinden de mahrum kalmış oluyor: Proteinlerin sağlıklı enzimler olarak çalışmalarını sağlayacak olan yardımcıların (demir ve sülfür gibi) kümeler halinde sentezlemesi. Yapılan ileri incelemelerde Monocercomonoides türünün, aynı fonksiyonu gösteren bir takım bakteriyel genleri bünyesine katarak bu konuya bir çözüm getirdiği görüldü.