50 yıllık gizem çözüldü! Bakteriler nasıl hareket ediyor?

Bakteriler uzun, iplik benzeri uzantılarını eğreti bir itici görevi gören sarmal biçimine sokarak kendilerini ileri itiyorlar. Fakat bunu tam olarak nasıl yaptıkları bilim insanlarının kafasını karıştırmış çünkü bu “iticiler” tek bir proteinden oluşuyor.

Virginia Üniversitesinde çalışan ve yüksek teknolojili kiro-elektron misroskobi (kiro-EM) alanında bir lider olan Dr. Edward H. Egelman’ın öncülüğündeki uluslararası bir araştırma takımı, nihayet bu gizemi ortaya çıkarmış. Kiro-EM kullanan ve bilgisayarda gelişmiş modellemeler yürüten araştırmacılar, hiçbir geleneksel ışık mikroskobunun göremediği şeyi açığa çıkarmışlar: Söz konusu iticiler, tekil atom seviyesinde ilginç bir yapıya sahip.

MODELLER 50 YILDIR VARDI ANCAK ATOMSAL DETAYLAR BELLİ OLDU

Populer Science Türkiye'nin içeriğine göre Virginia Üniversitesi Biyokimya ve Moleküler Genetik Bölümünde çalışan Egelman, “Bu filamentlerin nasıl böylesine düzenli sarmal şekiller oluşturabildiğine yönelik modeller 50 yıldır vardı ancak biz, filamentlerin yapısını atomsal detaylarla belirledik.” “Artık bu modellerin hatalı olduğunu gösterebiliyoruz. Yeni bulgularımız, böylesine minyatür iticilere dayanabilecek teknolojilere zemin hazırlanmasına yardımcı olacak.”

Farklı bakteriler, flagellum şeklinde bilinen veya çoğul ismi flagella olan bir veya birden çok uzantıya sahip. Bir flagellum binlerce alt birimden oluşsa da, bu alt birimler tamamen aynı. Böyle bir kuyruğun düz bir yapıda veya en iyi ihtimalle biraz esnek olacağını düşünebilirsiniz. Fakat böyle olsaydı bakteriler hareket edemezdi. İşte bu yüzden böylesi şekiller itiş kuvveti oluşturamaz. Bakterilerin ileri doğru hareket etmesi için dönen, burgu biçimli bir itici gerekiyor. Bilim insanları, bu şeklin oluşmasını “süper sarmallama” şeklinde adlandırıyor. Şimdiyse, 50 yıldan uzun süre sonra bakterilerin bunu nasıl yaptığını nihayet anlıyorlar.

Kiro-EM kullanan Egelman ve araştırma takımı, flagellumu meydana getiren proteinin 11 farklı şekle girebildiğini keşfetmişler. Burgu şeklinin oluşmasını ise bu şekillerin özel bir karışımı sağlıyor.