Yeni Tardigrad Türü, Radyasyona Dirençli Güçlerin Sırlarını Ortaya Çıkarıyor

Yeni tanımlanan bir tardigrad türü, bilim insanlarına bu küçük sekiz bacaklı canlıların radyasyona karşı dayanıklılığını sağlayan unsurlara dair içgörüler sunuyor.

Tardigradlar, ya da bilinen adıyla su ayıları, aşırı koşullara, özellikle de insanların ölümcül dozunun neredeyse 1,000 katı kadar yüksek radyasyona dayanma yetenekleriyle uzun zamandır bilim insanlarının ilgisini çekiyor. Şu anda bilinen yaklaşık 1,500 tardigrad türü var, ancak bunlardan yalnızca birkaç tanesi detaylı bir şekilde incelenmiştir.

Şimdi, bilim insanları yeni bir tür tardigradın genomunu sıraladı ve bu canlıların olağanüstü dayanıklılığını sağlayan bazı moleküler mekanizmaları ortaya çıkardı. 24 Ekim’de Science dergisinde yayımlanan çalışmaları, tardigradların radyasyona maruz kaldığında daha aktif hale gelen binlerce genini belirtiyor. Bu süreçler, radyasyonun neden olduğu hasarlara karşı DNA’yı koruma ve oluşan kırıkları onarma gibi karmaşık bir savunma sistemini işaret ediyor.

Araştırmacılar, bu içgörülerin, astronotları uzay görevlerinde radyasyondan korumak, nükleer kirliliği temizlemek veya kanser tedavisini geliştirmek için kullanılabileceğini umuyor.

Beijing Lifeomics Enstitüsü’nden moleküler ve hücresel biyolog Lingqiang Zhang, “Bu keşif, insan hücrelerinin stres toleransını artırmaya yardımcı olabilir ve radyasyon tedavisi gören hastalar için faydalı olabilir,” diyor.

Koruyucu Genler

Zhang ve ekibi, altı yıl önce Çin’in Henan eyaletindeki Funiu Dağı’na giderek yosun örnekleri topladı. Laboratuvara döndüklerinde ve mikroskop altında incelediklerinde, daha önce belgelenmemiş bir tardigrad türü tespit ettiler. Bu yeni türü Hypsibius henanensis olarak adlandırdılar. Genom dizilimi, bu türün 14,701 gene sahip olduğunu ve bunların %30’unun tardigradlara özgü olduğunu ortaya koydu.

Araştırmacılar, H. henanensis’i 200 ve 2,000 gray dozunda radyasyona maruz bıraktıklarında, DNA onarımı, hücre bölünmesi ve bağışıklık tepkileri ile ilgili 2,801 genin aktif hale geldiğini buldular.

North Carolina Üniversitesi’nden hücre biyoloğu Bob Goldstein, “Savaş zamanında fabrikaların yalnızca mühimmat üretmek için yeniden donatıldığına benziyor. Gen ifadesinin, bu kadar çok transkripti belirli genler için üretmeye kadar nasıl değiştiğiyle ilgileniyoruz,” diyor.

TRID1 adı verilen bir gen, DNA’daki çift iplik kırıklarını onarmaya yardımcı olan bir protein kodluyor. Goldstein, “Bu, bildiğim kadarıyla kimsenin incelemediği yeni bir [gen],” diyor.

Araştırmacılar ayrıca, tardigradın genlerinin %0.5-3.1’inin, yatay gen transferi adı verilen bir süreç aracılığıyla diğer organizmalardan edinildiğini tahmin ediyor. Bakterilerden edinildiği düşünülen DODA1 adlı bir gen, tardigradların, radyasyonun hücre içinde zararlı reaktif kimyasallar üretmesini etkisiz hale getiren dört tür antioksidan pigment olan betalainler üretmesini sağlıyor.

Yazarlar, tardigradların betalainlerinden biriyle insan hücrelerini tedavi ettiklerinde, tedavi edilmeyen hücrelere göre çok daha iyi radyasyona dayanabildiğini buldular.

Sona Erme Tarihi Yok

Tardigradların diğer zorlu koşullara, örneğin aşırı sıcaklıklar, hava eksikliği, susuzluk ve açlık gibi koşullara karşı gösterdiği moleküler mekanizmaları incelemek, geniş uygulama alanlarına sahip olabilir. Bu, aşılar gibi hassas maddelerin raf ömrünü uzatabilir. Goldstein, “Tardigradların bir sona erme tarihi yok,” diyor.

Farklı tardigrad türleri arasındaki bu mekanizmaların karşılaştırılması, bu araştırmanın önemli bir parçası olarak değerlendiriliyor. Kopenhag Üniversitesi’nden hayvan fizyoloğu Nadja Møbjerg, “Henüz farklı tardigrad türleri hakkında yeterli bilgiye sahip değiliz,” diyor.

Goldstein, bu hayvanların “muhtemelen daha fazla ilginç ve yararlı koruyucu madde kaynağı olacağına” inanıyor. “Bunların nasıl çalıştığını ve potansiyellerinin ne olduğunu anlamak istiyoruz,” diyor.