Tahmini okuma süresi: 3 dakika

Bu hafta Nature ‘da yayımlanan yeni bir çalışmada, İsveç’teki Uppsala University ‘den bir araştırma ekibi kompleks yaşamın evrimindeki kayıp halkayı ortaya koyan yeni bir mikrobu keşfettiğinin sunuşunu yaptı. Araştırma, milyarlarca yıl önce bitkiler, mantarlar ve aynı zamanda hayvanlar ve insanların da sahip olduğu karmaşık hücre tiplerinin basit mikroplardan nasıl evrildiğine dair yeni bir anlayış geliştirdi.

Hücreler gezegenimizdeki bütün yaşam formlarının temel yapı taşlarıdır. Bakteri ve diğer mikrop hücreleriküçük ve basit yapıdayken buna karşın, insanları da içeren “görünen yaşam” büyük ve kompleks hücrelerden oluşmuştur.Bu kompleks hücre tiplerinin kökeni bilim camiasında uzun süredir bir gizem olarak duruyordu, ancakUppsala University ‘den bir araştırma ekibi; basit hücrelerden kompleks hücrelere olan evrimsel geçişin kayıp halkasını ortaya koyan bir grup yeni mikroorganizma keşfetti.

Carl Richard Woese (1928-2012) mikrobiyolog ve biyofizikçi
Carl Richard Woese (1928-2012) mikrobiyolog ve biyofizikçi

1970’lerde biyolog Carl Woese; tamamen yeni bir mikroorganizma grubu olanArkeleri keşfetti ve zamanında bilim camiasını şaşkına uğratan keşfiyle; bu grubun Yaşam Ağacı‘nda (en. the Tree of Life) ayrı bir dal olduğunu gösterdi. Arke hücreleri de bakteriler gibi basit ve küçük olmasına rağmen, araştırmacılar Arkelerin kompleks hücre tipi olan ve ökaryot olarak bilinen hücrelere sahip organizmalara daha yakın bir akrabalık ilişkisinde olduğu bulgusuna ulaştılar. Bu gözlem bilimcileri yıllarca süren bir bulmaca ile karşı karşıya bıraktı: Ökaryot organizmalardaki kompleks hücre tipleri nasıl basit Arke hücrelerinden ortaya çıkmış olabilirdi? 

Nature‘ın bu haftaki sayısında, Uppsala University’den ve çeşitli üniversitelerden araştırmacıların ortak yayımladıkları makalede, yeni bir Arke gurubu olan Lokiarchaeota ‘yı (ya da kısaca Loki) keşfettiklerini ve çalışmada ökaryotların kökenine dair kayıp halkanın tanımlandığını belirtiyorlar.

Uppsala University Department of Cell and Molecular Biology bölümünden ve araştırma ekibinin başı Thijs Ettema:

“Ökaryot hücrenin kökenine dair bilmece birçok parçası kayıp olan bir puzzle gibiydi. Umuyoruz ki; Loki, puzzle’ın eksik olan birkaç parçasını ortaya çıkaracak. Çünkü ilk sonuçları elde ettiğimizde, gözlerimize inanamadık. Loki’nin genomu üzerine çalışmamızla, bunun basit mikrop hücreleri ile kompleks ökaryot hücreleri arasındaki ara form olduğu sonucunu elde ettik” diyor.

Loki Yaşam Ağacı’na yerleştirildiğinde, fikir doğrulandı

Araştırma ekibinden ve makalenin yazarlarından Anja Spang ise:

“Loki’nin ökaryotlarla birçok benzer ve eşsiz genlere sahip olduğunu bulduk. Bu durum hücresel kompleksliğinökaryotların evriminin ilk aşamalarında ortaya çıktığını gösteriyor” diyor.

“Bir şekilde bir başlangıç yaptık. Fakat aşağıda hala keşfedilmeyi bekleyen çok şey var ve sanırım yakın gelecekte biyoloji kitaplarımızın içeriğini sıklıkla değiştirmek zorunda kalacağız”

Lokiarchaeota ismi Arkenin bulunduğu çevreden esinlenilerek konuldu. Yeni Arke, Grönland ve Norveç arasındaki okyanusun 2352 metre derinliğindehidrotermal bir ağızda bulundu.

Loki’nin bulunduğu bölgeden örnek alan ve University of Berken’denSteffen Jørgensen:

“Hidrotermal ağızlar okyanus tabanında bulunan volkanik sistemlerdir. Loki’nin bulunduğu alan volkanik aktiviteden yoğun olarak etkilenmiş, fakat aslında sıcaklığı biraz düşük” diyor.

Makalenin yazarlarından Jimmy Saw ise; uç (ekstrem) çevrelerin çok sayıda “mikrobik kara delik”diyebileceğimiz bilinmeyen mikroorganizma içerdiğini söylüyor.

Araştırmacılar; yeni genom teknikleriyle mikrobik kara deliğin derinlemesine araştırılmasıyla kompleks hücrelerin nasıl evrimleştiğine dair daha fazla ipucu elde edebileceklerini umuyorlar.

Thijs Ettema:

“Bir şekilde bir başlangıç yaptık. Fakat aşağıda hala keşfedilmeyi bekleyen çok şey var ve sanırım yakın gelecektebiyoloji kitaplarımızın içeriğini sıklıkla değiştirmek zorunda kalacağız diyor.


Kaynak: Bilimfili

Araştırma Referansı: Anja Spang, Jimmy H. Saw, Steffen L. Jørgensen, Katarzyna Zaremba-Niedzwiedzka, Joran Martijn, Anders E. Lind, Roel van Eijk, Christa Schleper, Lionel Guy, Thijs J. G. Ettema. Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes. Nature, 2015; DOI:10.1038/nature14447
Kaynak: Uppsala University, “Researchers discover missing link in the evolution of complex cells”, http://www.uu.se/en/media/news/article/?id=4648&area=2,5,16&typ=artikel&lang=en

Facebook Yorumları