Roket Mühendisi Bakteri

Gözle görülemeyecek kadar küçük bir canlı sizi ne kadar şaşırtabilir? Emin olun bu habere konu olan bakteri sizi çok şaşırtacak.

Yandaki fotoğraf, İngiliz bilim dergisi New Scientist’in internet sitesinde yayımlandı(1) . Fotoğraftaki bakteri içinde bulunduğu hücreden çıkarken görüntülenmiş. Ancak bakteri bu çıkışı hiç de alışılmadık bir şekilde, bir taşıt yardımıyla gerçekleştiriyor. Kullandığı taşıt ise bir roket!

Kırmızıyla renklendirilmiş bakteriler Burkholderia pseudomallei türüne aitler. Kırmızı renkli bu bakterilerin içinde bulunduğu hücre ise bir bağışıklık sistemi hücresi olan makrafoj hücresi. Habere konu olan roket ise en sağdaki bakterinin arkasında yeşil bir kuyruk halinde görülüyor. Bakteri hücreden tam fırladığı anda bilim adamlarınca fotoğraflanmış.

İngiltere Hayvan Sağlığı Kurumu araştırmacılarından Edouard Galyov ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilen bir çalışmada bu roket sisteminin detayları aktarılıyor. Molecular Microbiology Dergisi’nde yayımlanan araştırmalarında, roketin yapımında hücredeki aktin moleküllerinden yararlanıldığı belirtiliyor(2).

Aktin, hem kuvvetli hem de hassas bir molekül. Bu moleküller dinamik karakter gösterirler yani hareketle ilgilidirler. Daha çok kas hücrelerinde bulunurlar. Bu dinamik özelliği sayesinde bakteri roketinin “ateşleyici gücünü” oluşturuyor.

Bakterinin roket ateşlemesi şöyle gerçekleşiyor: Makrofaj hücresine giren bakteri, bir süre içerde kaldıktan sonra, kendi zarından dışarıya bir protein uzatıyor. Bu zar bakterinin bedenini çevreleyen ve dış ortamdan ayıran bir duvar görevi görüyor. Uzatılan proteinin şekli son derece önemli. Ancak bu özel şekil sayesinde makrofaj hücresinde bulunan aktin moleküllerinde çok hızlı kimyasal bir değişim başlatıyor. Böylece aktin molekülleri birleşip bakteri için roket yakıtı haline geliyorlar. Böylece bakteri hızla fırlıyor ve bulunduğu hücrenin zarını parçalayarak dışarı çıkıyor.

B.pseudomallei bakterisinin uzattığı protein, tam da makrofaj hücresindeki actin moleküllerini ateşleyecek özelliktedir. Bu proteinin aktini ateşlemesi kesinlikle tesadüf değildir. Çünkü onbinlerce çeşit protein vardır ve herbirinin şekli farklıdır. Şekildeki en ufak bir bozukluk ya da farklılık, proteinin işe yaramaması anlamına gelir. Bu proteinle aktin arasında bir anahtar-kilit ilişkisi vardır.

Peki ama bu tek hücreli canlı nasıl olup da kendine bu roketi yapabilir? Değil bir beyin, bir sinir hücresinden dahi yoksun olan bu bakteri, aktin moleküllerini ateşleyebilecek özellikte proteinin tasarımını nereden biliyor olabilir?

Roket yapımında kullanılacak yakıt, mühendislerce kapsamlı testlerden sonra kararlaştırılır. Bakteri aktini yakıt olarak kullanabileceğini nereden bilebilir?

Böyle bir seçim yapabilmesi için öncelikle nerede bulunduğunun ve etrafındaki malzemelerin bilincinde olması gerekir. Oysa bu bakteri herhangi bir duyu organından yoksundur.

Tüm bunlar herşeyde olduğu gibi bu bakterilerdede üstün bir tasarımın valığını göstermektedir.

(1) Newscientist.com: Rocket-powered bug caught in the act, NewScientist.com news service, 4 Kasım 2002: http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99993005

(2) Molecular Microbiology (vol 46, p 649)