Ökaryot diye tabir edilen kompleks yaşam formlarının basit mikroorganizmalardan temel aldığı uzun süredir biliniyor. Bilim insanlarının kafasındaki soru ise şu: “Bu geçiş nasıl gerçekleşti?” Yeni yapılan bir keşif bu geçişin nasıl gerçekleştiğine dair sağlam ipuçları veriyor.
Arkeler, ekstrem koşullarda yaşayan mikroorganizmalardır. İlk zamanlarda bakteri olduğu düşünülen bu organizmalar daha sonra tür ağacında yeni bir tür olarak yer almıştır. 1970’li yılların sonunda keşfedilen arkeler birçok biyoloğu fazlasıyla şaşırtmıştır. Çünkü bunlar aşırı sıcak, aşırı tuz gibi çok ekstrem koşullarda yaşayabilme özelliğine sahiptirler.
1977 yılında biyolog Carl Woese tarafından keşfedilen “Arkeler”in evrimsel süreçte bakterilerle ökaryotik organizmalar arasında bir köprü görevi göreceği düşünülüyordu. Böyle düşünülmesinin sebebi; araştırmacıların Arkelerin, ökaryotik hücrelerle daha yakın akrabalık ilişkisi gösterdiğini tespit etmesidir. Ayrıca ökaryotlar ve arkeler, genler ve metabolik yolların benzerliği bakımından uzun zamandır kardeş gruplar olarak kabul ediliyorlar.
KAYIP HALKA: Lokiarchaeota (Candidatus Lokiarchaeum)
İsveç’teki Uppsala Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı; keşfettikleri bu yeni arke türü ile mikroorganizmalardan ökaryotlara geçiş süreci arasındaki bağlantıyı sağlam bir şekilde kurmayı başardılar. Keşif arkelerin, ökaryotların atası olduğuna dair hipotezi de destekler nitelikte.
Ekibin liderliğini yapan Thijs Ettema, “Yaptığımız ilk analizler sonucunda, Löki’nin ampirik mikroorganizmalar ile kompleks ökaryotik hücreler arasında bir ara form olduğunu teşhis ettik.” diyor.
Yapılan genomik tabanlı analizler sonucu; yeni keşfedilen bu arke türünün ökaryotlara özgü birçok benzeri gen barındırdığı saptandı.
ENDOSİMBİYOZ KURAMINA UYGUNLUK
Endosimbiyoz kuramı; mitokondri ve kloroplastların ökaryot hücrelerle birlikte yaşamaya başlayan prokaryot canlılardan köken aldığını ileri süren bir teoridir. Bu teoriye göre mitokondriler; proteobakterilerden, kloroplastlar ise siyanobakterilerden gelmiştir. Bu organellerde ökaryotik hücreye fagositoz yoluyla alınmıştır. Yeni keşfedilen arkelerinde, fagositoz yeteneği vardır. Yani, bu tür “Endosimbiyoz Kuramı” na da uygundur.
METAGENOMİK VE FİLOGENETİK ANALİZLER
Yapılan ayrıntılı metagenomik analizler sonucu; hücre şekli oluşumu ve hücre zarına katılan proteinler ökaryotlarınkine çok benzerdi. Fakat genomik dizi de ne kadar ökaryotlarınkine benzer genler varsa da arkeal özellikler bu türde daha çoktu. Bununla birlikte filogenetik analizlerde bu arkelerin ökaryotlara yakın bir dalda kümelenmiş olduğunu ortaya çıkardı.
NEREDE BULUNDU ?
Yeni keşfedilen bu arke türü, Grönland ve Norveç arasındaki okyanusun 2352 metre altındaki bir hidrotermal ağızda bulundu. Lokiarchaeota ismi de bulunduğu bu çevrede bulunan Löki Kalesi’nden esinlenilerek konuldu. Aslında Löki’nin bulunduğu yer, klasik olarak arkelerin bulunabileceği noktalardan bir tanesi. Çünkü bu hidrotermal ağızlar, denizlerin altındaki volkanlardır. Ve arkelerde bu tür ortamları çok severler. Dünya’da ise böyle yüz binlerce yer vardır ve bunların hepsi birer mikrobik karadeliktir. Bu mikrobik karadeliklerde bambaşka mikroorganizmalarla karşılaşabilirsiniz.
SONUÇ
Genetik analiz tekniklerinin gelişmesiyle, daha fazla mikrobik karadeliğin analizinin yapılması ve bu analizler sonucu kompleks ökaryotik hücrelerin nasıl evrimleştiğine dair yeni kanıtların bulunması amaçlanmaktadır. Löki, basit mikroorganizmalardan kompleks ökaryotik organizmalara geçişin sağlam bir ara formu olarak kabul ediliyor.
REFERANSLAR:
- Çeviri: Phys.org, “Missing link in the evolution of complex cells discovered”, Cell & Microbiology, 6 Mayıs 2015 – http://phys.org/news/2015-05-link-evolution-complex-cells.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Archaea
- http://tr.wikipedia.org/wiki/Endosimbiyoz_kuramı
- Nature DOI: 10.1038/nature14447 http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14447.html
- Jyoti Madhusoodanan, “Prokaryotic Microbes with Eukaryote-like Genes Found”, 6 Mayıs 2015, TheScientist – http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/42902/title/Prokaryotic-Microbes-with-Eukaryote-like-Genes-Found/
