Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

İnsanlar gibi bakterilerin de virüsler gibi patojenlere karşı savunmak için çeşitli bağışıklık sistemleri vardır. Bu bağışıklık sistemleri genellikle patojenlerin DNA'sını zararsız hale getirmek için bozar. Wageningen Üniversitesi ve Araştırma Biyokimya Laboratuvarı'ndan Yardımcı Doçent Daan Swarts'ın araştırma grubunda, istilacı nötralizasyon için başka bir mekanizma kullanan tamamen yeni bir bağışıklık sistemi keşfedildi.

Vücudumuzun derinliklerinde sürekli bir silahlanma yarışı yaşanıyor. Bir yandan virüsler hücrelerimize nüfuz etmenin yeni yollarını aramaya devam ederken, diğer yandan vücudumuz bu virüsleri yok etmek için daha iyi savunma mekanizmaları bulmaya devam ediyor. Hastalık ve sağlık genellikle bu şekilde dengede tutulur. Aynı silahlanma yarışı, bakteriler ve onların patojenik ‘istilacıları’ olan virüsler arasında da sürüyor.

Hücreyi tamamen kapatır

Argonaut proteinleri, bitkiler ve insanlar gibi çok hücreli organizmalarda ve aynı zamanda bakteri gibi tek hücreli organizmalarda bulunur. Bu Argonotlar, aynı diziye sahip istilacı RNA veya DNA'yı bulmak için küçük bir ‘kılavuz RNA‘ veya ‘kılavuz DNA’ dizisiyle programlanmıştır. Çoğu durumda, davetsiz misafir daha sonra daha küçük, zararsız parçalara bölünerek yok edilir. Swarts'ın araştırmasındaki Argonaute proteini de kılavuz RNA kullanıyor olsa da temelde farklı bir yaklaşımla savunuyor. İstilacı DNA'yı tespit ettikten sonra, NAD +' ı parçalayarak hücreyi tamamen kapatır.

Enfekte hücre yok olur

NAD + molekülü, hücrelerin metabolizmasında çok önemli bir işleve sahiptir ve bir hücrenin varlığının devam etmesine izin veren meşhur motoru çalışır durumda tutar. Swarts, " NAD + olmadan hücre sonunda ölecektir. Bu kulağa çelişkili gelebilir, ancak olması gereken tam olarak budur. Enfekte hücrenin ölmesine izin vererek, istilacı çoğalamaz veya komşu bakterilere yayılamaz. Bakteri hücresi, diğer sağlıklı hücreleri kurtarmak için 'feda edilir'.” dedi.

Gelişmiş bakteri

Bu bağışıklık sistemi farklı bakteri türlerinde bulundu. Swarts, bu tek hücreli organizmaların bu kadar karmaşık savunma mekanizmalarına sahip olmasına şaşırmamıştı. “İnsanlar genellikle bakterilerin ne kadar yetenekli olduğunu hafife alıyor. Bakteriler ne kadar küçük olursa olsun, bağışıklık sistemleri milyonlarca yıldır evrim geçiriyor ve giderek daha gelişmiş hale geliyor. Zorundalar çünkü virüsler de genellikle çok karmaşık.”dedi.

Swarts, Koopal ve meslektaşları araştırmayı öncelikle Argonaute proteinlerinin mekanizmalarını anlamaya yönelik bilimsel bir arzuyla yürüttüler. Ancak Swarts, bu yeni anlayışların uzun vadede pratik uygulamaları olacağına inanıyor. Örneğin, araştırma grubu, bağışıklık sisteminin izole edilebileceğini ve ardından tercih edilen bir kılavuz RNA dizisi ile yeniden programlanabileceğini gösterdi. NAD + bozunması kolayca tespit edilebildiği için, Argonaute proteini komutla spesifik DNA dizilerini tanımak için kullanılabilir. Swarts; "Gelecekte, bu tür genetik araçları kullanarak insan vücudundaki hastalıkları tespit edebiliriz.Ama henüz orada değiliz. Şimdilik, temel bir merakla motive oluyoruz.” şeklinde aktardı.

Makale:cell.com