Yeryüzünün en dirençli canlılarından birini temsil eden tardigrat’ların, X-ray bombardımanlarından korunmak için protein kalkanı geliştirdiği anlaşıldı.
Dünya’da ve yerçekimsiz ortamda hayatta kalabilen ve dondurulduktan on yıllar sonra hayata geri dönebilen tardigrat’ların yeni bir sırrı ortaya çıkarıldı. Nano ölçekli “su ayıları” ve “yosun domuzcukları” olarak da adlandırılan tardigrat’lar, yaşama en olumsuz şartlarda hayatta kalabilmeleriyle tanınıyor.
Tardigrat’ların uzun ömrünün ana sırrı, kendilerini son derece olumsuz şartlarda bulmaları halinde cama dönüşerek onlarca yıl bu şekilde kalabilmeleri (bilim insanları bu sürenin yüz yıllar olabileceğini de düşünüyor). Anormal sıcaklıklara dayanabilen nano canlılar, uzayın yerçekimsiz ve dondurucu soğuğunda bile hayatta kalabiliyor.
İsrail’in Ay’a çakılan uzay aracı ile Ay’a ulaşan tardigrat’lar, bu beklenmedik gelişmenin ardından belki uydumuzu bizden önce kolonileştirmeye bile başlamış olabilir.
Peki tardigrat’ların süper güçleri nereden geliyor? Bilim insanları, nano ölçekteki vücutlarında birçok sır taşıyan tardigrat’ların önemli bir özelliğini keşfetti: Kendiliğinden ortaya çıkan radyasyon kalkanı.
Tardigrat’lar üzerinde 2016’da yapılan bir araştırma, kendilerine özgü Dsup (hasar emici) proteine sahip olduklarını ortaya çıkarmıştı. Dsup proteinin, insan hücrelerinde DNA’lara zarar veren X-ray ışınlarının olumsuz etkisini %40 azalttığı tespit edilmişti.
Söz konusu araştırma hakkında AFP haber ajansına açıklama yapan Tokyo Üniversitesi’nden Takuma Hashimoto, “Fazlasıyla şaşırtıcı bir keşif… Tek bir genin kültürlenmiş insan hücrelerinde radyasyon dayanıklılığını bu kadar artırması çok etkileyici” ifadesini kullanmıştı.
Radyasyon kalkanı nasıl çalışıyor?
Tardigrat’lar ile hamamböcekleri arasında bir benzerlik olduğunu anlamızı sağlayan araştırma, radyasyon kalkanının nasıl çalıştığını açıklamamıştı.
San Diego, California Üniversitesi’nde yapılan en son araştırmada ise Drup’un moleküler faaliyetlerini nasıl yerine getirdiği incelendi.
eLife dergisinde yer alan araştırmanın başını çeken moleküler biyolog James Kadonaga, “Dsup proteinin X-ray ışınlamasına karşı nasıl koruma sağladığını çözdüklerini” belirtti.
Dsup, iki parçadan oluşuyor. Bir parça kromatine bağlanıyor, diğer parça ise hücreyi hidroksil radikallerden koruyan bir nevi bulut oluşturuyor.
Hidroksil radikaller, hürelerde iyonlaşan radyasyon tarafından oluşturuluyor. Tardirat’ların bu parçacıklara genelde yaşadıkları nemli ve yosunlu bölgeler kurudukları zaman maruz kaldıkları düşünülüyor. Yaşam şartları bozulduğu zaman tardigrat’lar anhidrobiyoz adı verilen uzun süreli uyku moduna geçiyor.
Araştırmacılara göre hidroksil radikallerin neden olduğu DNA hasarını engelleyen bulut benzeri Dsup yapısı radyasyona karşı geliştirilmiş bir koruma değil. Tardigrat’ların kuru ortamlarda hayatta kalabilmek için evrimleşerek bu özelliği geliştirdiği düşünülüyor.
Dsup insanlar için kullanılabilir mi?
2016’da yapılan araştırmada da, Dsup’un temel amacının radyasyona karşı koruma sağlamak olmayabileceğine değinilmişti. Nature dergisine açıklama yapan Takekazu Kunieda, “Dsup proteinin aşırı kurak ortamlarda hayatta kalabilmek için kullanılan bir yan ürün olduğunu düşündüklerini” ifade etmişti.
Dsup proteinin temel olarak amacı ne olursa olsun, tardigrat’lara anormal direnç kazandıran özellikler keşfedildikçe akla “insanlar için de kullanılıp kullanılamayacakları” geliyor.
Kadonaga, “optimize edilen Dsup proteinlerinin farklı hücre türlerindeki DNA’ların korunmasında kullanılabileceğini, proteinin hücre bazlı terapiler ve teşhis kitleri geliştirilmesinde kullanılabileceğini” ifade etmişti.
Dsup üzerinde yapılacak araştırmalar, hücrelerin hayatta kalma özelliğini ve radyasyona karşı direncini belirgin ölçüde artırabilir. Hatta, insanların derin uzayda yaşamasını sağlayacak evrimi gerçekleştirmesi için kapı aralayabilir?