Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Plazmitler: Sıradan bakterilerin Süper Kahramanlara dönüşüm hikayesi

---

Şekil : Plazmidler içeren bir bakterinin şematik çizimi. 1 Kromozomal DNA. 2 Plazmidler.

Günümüz çizgi romanlarının şüphesiz en çok ilgi gören karakterleri arasında süper kahramanlar bulunmaktadır. Genel itibariyle güç ve karakterleri birbirlerinden çok farklı olsa da bu kahramanların ortak noktaları eski hayatlarında sade vatandaş olmalarıdır. Sade vatandaşlıktan süper kahramanlığa geçiş serüvenleri ise çoğunlukla bir radyasyona maruz kalmaları veya çılgın bir bilim adamının deneyleri sonucu bir şekilde genlerinin değişmesi ile meydana gelmektedir. Gelecekte bunlar mümkün olur mu bilinmez, ama halihazırda bakteriler dünyasında bunlar gerçekleşmektedir.

Bakterilerin genetik yapılarına baktığımız zaman Ökaryotlardan farklı olduklarını görüyoruz. Temel farklardan ziyade bakterileri ökaryotlardan ayıran bir özelliğe dikkat çekmek istiyorum: Bakterilerde, ökaryotlarda bulunmayan ekstra kromozomal DNA parçacıkları olarak nitelendirilen plazmitler bulunmaktadır (1). Hem bağımsız replike olabilmeleri hem de içerdikleri genlerin zorunlu olmayan genler olmaları, plazmitleri genomik DNA’dan ayırmaktadır. Bu ifadeyi daha anlaşılır bir şekilde açıklayacak olursak; Bakteriler yaşamsal kodlarını içeren normal DNA’larının yanı sıra ekstra olarak DNA içermektedirler, plazmit olarak adlandırılan bu DNA’lar bakteri için elzem olmamaktadır. Yani plazmiti olan bir bakteri plazmitini yitirse bile hayatsal faliyetlerini devam ettirebilmektedir. Akla gelen soru ise şu olmakta: Peki bu plazmit bakterinin ne işine yaramakta?

Plazmitler bakteriye, özellikle diğer bakterilerle mücadelede önemli avantajlar sağlamaktadır. Örneğin bazı plazmitlerde antibiyotik direnç genleri mevcuttur. Ampicillin çoğu mikroorganizmaya etkili bir antibiyotiktir. Bazı plazmitlerde ise ampicillin direnç geni vardır, dolayısıyla ampicilin antibiyotiği bu plazmiti içeren bakterilere etki etmemektedir. Nihayetinde bakteri bu plazmit sayesinde ekstra güç kazanmış olmaktadır. Bu verilebilecek binlerce örnekten sadece bir tanesi. Günümüz teknolojileri ile artık yapay plazmitler kolaylıkla dizayn edilebilmektedir. İşin bu noktalara gelmesinin en büyük nedeni ise yine günümüz teknolojisi sayesinde plazmitlerin istenilen bakteriye aktarılabilir olmasıdır. Yani günümüz şartlarında bir bakteride bulunan bir özelliği kolaylıkla bir plazmite ekleyip bu plazmiti istediğimiz herhangi bir başka bakteriye aktarabilmekteyiz. Bunu bir düşünün, bakteriyi istersek ısıya daha dayanıklı, her türlü besinden yararlanabilen, çok önemli enzimleri üreten bunun yanında hızlı üreyen bir hale büründürebiliriz. Dolayısıyla sıradan bakterileri süper bakterilere dönüştürebilmekteyiz. Şuan bakterilerde yapılan genetik maniplasyonların çoğu plazmitlerle sağlanmaktadır.

Plazmitler sayesinde bakteriler sadece kendi dünyalarında birer Süper Kahraman gücünde olmakla kalmazlar, etkilernii bizim dünyamızın da görmek mümkündür. Bir örnek ile açıklamama izin verin; Lipaz enzimi mikroorganizmalar tarafından üretilen bir proteindir. Lipaz enzimi ile mikroorganizmalar yağları parçalayabilmektedir. Deterjan sanayinde sıklıkla kullanılan Lipaz enzimi özellikle yağ lekelerinden arındırmada kullanılmaktadır. Plazmitlerse, daha soğuk şartlara stabil lipaz enzimi üretimi sağlayabilmekte ve bizlerde böylelikle 0 °C bile çamaşırlarımızdan kirleri çıkarabilmekteyiz.

Plazmit teknolojisi ile biyolojik silah üretimi de maalesef gerçekleşmektedir. Yani bir bakteri düşünün ki hiçbir antibiyotik onu öldüremiyor(2)! Meselenin hülasası “Plazmitler; bakterilerin, süper kahramanlara ya da süper kötü ajanlara dönüşme potansiyellirdir”.

Notlar

1. Bazı ökaryotlarda da plazmit mevcuttur.

2. idrar yollarına sebep olan (UPEC) uropatojenik e.coli’nin bu tarz bir biyolojik silah olduğu düşünülmektedir.

Görsel Fotoğraf: By en:User:Spaully on English wikipedia - Yükleyenin kendi çalışması, CC BY-SA 2.5, Link

Hazırlayan:  Uzm. Bio. M. Hasan AYKIL

E-mail: [email protected]

---