Bakterilerin Hızlı Evrimine Sebep Olan Mekanizma İlk Kez Görüntülendi

Kaynak: https://lh3.ggpht.com/-ulgLvFG07mAg_05ZU09dRUvF7tQJ1yxukT0Gc-aia0vQ55F55CxTkWZaKo

Bakteriler, küçük kaygan emicilerdir. Hızlıca evrimleştiklerinden, antibiyotiklere karşı direnç geliştirirler ve böylelikle de başa çıkılması zor bir sorun haline gelirler. Nasıl bu denli hızlı evrimleşebildikleri sorusu ise bilim insanlarının bakteriler üzerindeki çalışmaları için bir tetikleyici olmaktadır.

11 Haziran’da Nature Microbiology‘de yayımlanan yeni bir çalışmada, bakterilerin bu hızlı evrimleşme için kullandığı mekanizmalardan birisi kayda alınabildi.

Araştırmada, kolera hastalığına sebep olan iki Vibrio cholerae bakterisi, mikroskop altında gözlemlendi. Yapılan gözlemlerde, bakterilerden birisinden çıkan bir uzantının, bir DNA parçasına takıldığı ve onu bakteriye taşıdığı görülüyor. Bu uzantı, pili (piluslar) olarak isimlendirilen kamçı benzeri bir yapıdır.

Bu görüntüler ise, bilim insanlarının; bir bakterinin, onlarca yıldır bulunduğu yönünde hipotezler kurulan bir mekanizma olan gen aktarımını gerçekleştirmek için pilusunu kullandığını doğrudan gözlemleyebildiği ilk görüntü.

Bakterilerin, farklı bir organizmanın genetik malzemesini, kendi evrimini hızlandırmak için DNA’sına dahil ettiği sürece yatay gen aktarımı denir. Yatay gen aktarımı, antibiyotik direncinin bakteri türleri arasında taşınmasını sağlama noktasında önemli bir yoldur. Fakat bu süreç, yapıların çok küçük olmalarından kaynaklı daha önce gözlemlenememişti. Sürecin anlaşılması, bakterilerin DNA’larını nasıl paylaştıklarını anlamamıza ve bu paylaşımı engelleme şansımızın artmasına olanak tanıyacak olması açısından önemlidir.

Bakteri piluslarının, son derece küçük ölçeklerde olmalarından kaynaklı; bir bakterinin DNA parçası yakalamak için piluslarını nasıl kullandığı yakalanması zor bir süreç olarak kalmıştı. Kamçı benzeri bu yapılar, insan saçından neredeyse 10.000 kat daha incedir. Araştırma ekibinin yaptığı ise, -ki görüntülerde gördüğünüz parlak yeşilin sebebi de budur- hem piliyi hem de DNA’yı floresan boya ile boyamaktı. Böylelikle mikroskop altında her şey gözle görülebilir bir hal aldı.

Kaynak: https://www.sciencealert.com/images/2018-06/bacteria-harpoon_1024.gif

Yukarıdaki video görüntüsünde, sağdaki kısımda, yöntemin işe yaradığını görebilirsiniz. Soldaki kısım ise floresan boya kullanılmadan gözlemlenen mikroskop görüntüsüdür. Pili, hücrenin duvarındaki gözeneklerden geçen bir hat ile DNA’nın bir parçasını yakalamak için gönderilir ve daha sonra hassas bir şekilde geri alınır.

Dış zarda bulunan gözeneklerin boyutu, neredeyse bir DNA sarmalının girebileceği genişliktedir ve bu da tam olarak gözlemlenen durumun nasıl gerçekleştiğini ortaya koyuyor. Eğer bir pilus kullanılmasaydı, DNA parçasının, dış zardaki gözeneğe doğru açıyla çarpması ve hücrenin içerisine girmesi ihtimali neredeyse sıfırdır.

Antibiyotik direnci, bakteriler arasında çeşitli yollarla transfer edilebilir ve yatay gen aktarımı için başka mekanizmalar da bulunur. Çevreden DNA alınımı süreci, transformasyon olarak isimlendirilir. Bakteriler öldüklerinde, parçalanırlar ve DNA’larını dışarıya salarlar, bundan sonra da diğer bakteriler bu DNA’ları yakalar ve kendilerininkiyle birleştirirler. Eğer ki ölü bakterinin, bir antibiyotik direnci bulunuyorsa, ölü türdeşinin DNA’sını yakalayan bakteri de bu antibiyotik direncini geliştirir ve yavrulara da bu direnci taşımış olur.

Böylelikle de, direnç, kontrol edilmesi güç bir orman yangınına benzer biçimde populasyon içerisinde yayılabilir. İşte büyük problemin ortaya çıktığı yer de burasıdır. CDC verilerine göre, Amerika’da en az 23.000 ölüm, antibiyotik direncinin gelişmesinden kaynaklanıyor.

Bakterilerin antibiyotik direncini yaymak için kullandıkları mekanizmaları tam olarak ortaya çıkarabilmek, bu yayılımı önleyebilmek için yeni yollar keşfedilmemizi olanaklı hale getirebilecek. Bir sonraki adım, pilusların DNA’yı nasıl doğru şekilde yakaladığını bulmak olacak. Özellikle de, bu sürece dahil olan protein, daha önce görülmemiş bir şekilde DNA ile etkileşime girmiş gibi görünüyor. Öte yandan floresan boyama yöntemi, pilusların diğer fonksiyonlarını keşfetmek için de kullanılacak.

Kaynak ve İleri Okuma

Orjinal yazı: Bilimfili

En Garip Antibiyotik Kaynakları

En Garip Antibiyotik Kaynakları

Antibiyotikler sayesinde insan hayatı eskiye göre artık daha uzun. Bilim insanları, insanların hastalıklara yakalanmalarını ve ölmelerini engellemek için çoğu kişinin aklına bile gelmeyecek çoğunlukla kirli ve pislik içindeki yerlerde bakterileri öldürecek ilaçları arıyorlar.

Günümüzde kullanılan birçok ilaç acayip diyebileceğimiz yerlerde keşfedildi. Bu gelenek, Alexander Fleming’in 1928’de ilk antibiyotik olan penisilini keşfetmesine dayanır. Fleming yanlışlıkla bir petri kabının kapağını açık bırakınca bakterileri öldüren bir çeşit küfün bu ortamda geliştiğini fark etmişti. Bir başka önemli antibiyotik olan vankomisin 1952’de Borneo’dan gönderilen bir çamur örneğinin içinde bulundu. Çok kullanılan bir başka antibakteriyel ilaç olan sefalosporinler 1948’de Sardinya’daki lağımlarında bulundu.

Biz de bilim insanlarının beyaz önlükler içinde, pırıl pırıl laboratuvarlarda çalıştıklarını sanıyorduk.

Uzun zamandır kullanılan antibiyotiklere dirençli bakterilerin hızla yayılması, yeni antibiyotiklerin bulunmasını önemli hale getirdi. Araştırmacıların büyük çaba sarf ederek kimsenin aklına gelmeyecek yerlerde antibiyotikleri aramasının asıl sebebi de bu. Araştırmaların pis yerlerde yaşayan hayvanlara veya bakterilere yoğunlaşması, bu canlıların o ortamlarda yaşamaları için bazı özelliklere sahip olması gerektiği fikrinden kaynaklanıyor. Bu özelliklere doğuştan sahip olabilirler ya da bazı antibiyotik canlılarla birlikte yaşıyor olabilirler. Örneğin kedi balığının yaşadığı ortamlarda yediği yiyeceklerden bakteri kapmaması için antibakteriyel özelliği olan mukus (sümük) sıvısına ihtiyacı vardır. Kedi balığının bu tür ortamlarda hayatta kalabilmesi doğal olarak araştırmacıların dikkatini çekmiş ve sonucun bazı antibiyotikler keşfedilmiş.

Hamam böceği beyni

antibiyotikler-nerede-bulunur-hamam-bocegi-bilimfilicom
Hamam böceklerini seven var mıdır? Sevmeseniz de sizi bazı tehlikeli hastalıklardan koruyabilirler. 2010’da yapılan bir araştırmaya göre , İngiltere’deki Nottingham Üniversitesi’ndeki araştırmacılar ezilmiş hamam böceği beyninden çıkan bir salgının bazı tehlikeli bakterileri öldürdüğünü açıkladı. Beyin zarı iltihabına yol açan ve metisiline karşı dirençli Staphylococcus aureus (MRSA)’a sebep olan Escherichia coli (E. Coli) de bu bakterilere dahil. Bu salgının MRSA’ya olan etkisi iyi haber, çünkü ‘”süper mikrop” olarak bilinen bakteri çoğu antibiyotiğe karşı dirençli.

Araştırmanın yazarlarından Naveed Khan’a göre arkadaşlarıyla böcekler üzerine çalışma fikrini geliştirmeleri Ortadoğu’dan dönen askerlerde görülen sıra dışı enfeksiyonların aynı bölgede yaşayan çekirgelerde görülmediğini fark etmelerine dayanıyor. Khan hamam böceklerinin yaşadıkları pislik dolu kanalizasyonlarda bakterilerle ve parazitlerle nasıl başa çıktıklarını hayretler içinde izlediklerini söylüyor.

Hamam böceği deyip geçmeyin. Hayatınızı kurtaran ilacın kaynağı olabilirler.

Yayın Balığı Sümüğü

antibiyotikler-nerede-bulunur-yayin-baligi-bilimfilicom
Bir dip balığı olan yayın balığı sürekli olarak hastalığa sebep olan mikroorganizmalara maruz kalır. Pis çamurun içinde mikroplardan etkilenmemesi bilim insanlarının dikkatini çekmiş. Sonunda, derisinden salgıladığı sümüğün yaşadığı çevrede bulunan gizemli mikroplara karşı yayın balığını koruduğunu keşfetmişler.

World Applied Sciences Journal’da 2011’de yayınlanan bir çalışmada, Hintli araştırmacılar ülkenin Parangipettai kıyı bölgesinde yaşayan yayın balıklarının derilerindeki mukus sıvısını (sümüğü yani) toplamışlar ve 10 farklı tipteki hastalık bulaştırıcı bakteri ve10 farklı mantar türü üstündeki etkisini denemişler. Yayın balığı sümüğünün, E. Coli ve akciğerlere zarar veren Klebsiella pneumoniae bakterileri de dahil olmak üzere, çeşitli bakterilerin insanlara olan zararlarını azaltmakta çok etkili olduğu sonucuna varmışlar.

Timsah Kanı

antibiyotikler-nerede-bulunur-timsah-bilimfilicom
Timsahlardan korkar mısınız? Peki, timsahların bağışıklık sistemlerinin çok güçlü olduğunu biliyor muydunuz? Timsahlar bölgelerini korumak için diğer timsahlarla sürekli savaşır ve yaralanır. Bu yaralanmaların enfeksiyona neden olması gerekir, ama hiç bir şey olmaz. Bu yaraların bu kadar hızlı iyileşmesi bilim insanlarının dikkatini çekmiş. Timsahları deri çanta ya da kemer olarak değil, şeker hastalığı yaralarının, ileri derece yanıkların, hatta süper mikropların neden olduğu enfeksiyonlarla savaşmak için kullanılabilecek güçlü yeni antibiyotiklerin değerli kaynağı olarak görmeye başlamışlar.

2008’de McNeese State Üniversitesi ve Louisiana State Üniversitesi araştırmacılarının gerçekleştirdiği bir çalışmada timsahlarınakyuvarları incelenmiş. Timsah akyuvarından alından proteinlerin, bilinen ilaçlara son derece dirençli olan MRSA’nın da aralarında bulunduğu insanları tehdit eden birçok bakteriyi öldürebildiğini ortaya çıkarmışlar. Şimdi ise, mikropların yüzeyine cırt cırt gibi yapışıp, mikropların dış çeperinde delik açarak onları öldürdüğü söylenen özel bir timsah kanı proteinini çoğaltmaya çalışıyorlar.

Okyanus Çökeltisi

antibiyotikler-nerede-bulunur-Anthracimycin-bilimfilicom
Şarbon mikrobu kurbanının akciğerlerinde ölümcül bir sıvı birikmesine neden olur, korkunçtur. Amerika Birleşik Devletleri’nde 2001’de kötü niyetli bir şahıs tarafından gönderilen bir dizi şarbon mikrobu bulunan mektup 11 kişinin hastanelik olmasına ve nihayetinde beşinin ölmesine neden olmuştu.

Her ne kadar şarbon enfeksiyonları siprofloksasin gibi antibiyotikler tarafından tedavi edilebilse de, dirençli şarbon türlerinin ortaya çıkması mümkün. İşte bu nedenle San Diego’da bulunan Trius Thesapeutics ile birlikte çalışan Scripps Deniz Biyoteknoloji ve Biyotıp merkezindeki araştırmacılar şarbonu öldürebilecek anthracimycin adlı bileşeni keşfettikleri için çok heyecanlılar.Anthracimycin yapılan ilk testlerde hem şarbona hem de MRSA’ya karşı epey etkili olduğu ortaya çıkmış. Anthracimycin’in Santa Barbara, Kaliformiya açıklarındaki okyanus çökeltilerinin içinde gizlenmiş bir mikroorganizma tarafından üretildiği keşfedilmiş.

Hiç beklenmedik bir yerden gelmesinden olacak ki, anthracimycin’in kimyasal yapısı varolan diğer antibiyotiklerinkinden çok farklı. Bu özelliği muhtemelen mikropların direnç göstermesini daha zor hale getiriyor.

Kurbağa Derisi

antibiyotikler-nerede-bulunur-kurbaga-derisi-bilimfilicom
Büyük patlak gözleri ve uzun dilleri komik gelebilir ama görünüşü sizi aldatmasın. Yaklaşık 300 milyon yıldır ortalarda olan ve kirli atıklı su kanallarında bile gelişebilen kurbağalar, şaşırtıcı derecede dirençli hayvanlardır. (Gerçi bazen küf mantarı salgınından dolayı topluca ölebilirler.) Bu nedenle araştırmacılar, insanları hastalıklara karşı koruyan yeni bir antibiyotiğin potansiyel kaynağı olarak kurbağa derilerini daha doğrusu üzerindeki kimyasalları araştırmaya başlamışlar.

2010’da American Chemical Society’nin bir toplantısında Birleşik Arap Emirlikleri Üniversitesi araştırmacıları 6000 farklı kurbağa türünü inceledikten sonra bakteri öldürme potansiyeline sahip hatta ilaç bile yapılabilecek 100’den fazla madde bulduklarını açıkladılar. Kurbağa derisinin üzerindeki kimyasallardan antibiyotik geliştirmek ince bir ustalık gerektiriyor. Çünkü bu kimyasallardan bazıları insan hücrelerini bakterileri zehirlediği gibi zehirleyebilir. Araştırmacılar bu kimyasalların molekül yapılarını değiştirerek bakteri öldürme özelliklerini koruyup insanlar için daha az tehlikeli yapmaya çalışıyorlar.

Panda

antibiyotikler-nerede-bulunur-panda-bilimfilicom
Büyük ve tombul vücutlarıyla, siyah beyaz yüzleriyle sürekli bir gülümseme halinde olan pandalar, sevimlilik ve tatlılığın somut bir örneği. Ama sevimli olmalarının ötesinde antibiyotik kaynağı da olabilirler. Çin Nanjing Tarım Üniversitesi’nde soyları tehlikede olan hayvanların DNA’larını araştırılmış ve kanlarında Cathelicidin-AM adında bakteri ve mantarlara karşı savaşan güçlü bir antibiyotik tespit edilmiş.

Bu kimyasal o kadar güçlü ki bakterileri bir saatten kısa bir süre içinde yok ediyor. Günümüzde kullanılan diğer antibiyotiklerden altı kat daha hızlı yani. Araştırmacılar şimdi bu kimyasalın insanlarda nasıl kullanılabileceği üzerinde çalışıyorlar. Vahşi ortamdaki sayıları tahminen 1600 civarı olan pandalardan kan örneği almak pek uygun değil, bu yönden şanslılar. Ama araştırmacıların da aslında gerçek panda kanına ihtiyaçları yok, çünkü yapay olarak laboratuvarda üretilebiliyor.

Yaprak Kesen Karıncalar

antibiyotikler-nerede-bulunur-yaprak-kesen-karinca-bilimfilicom
Güney Amerika’daki yağmur ormanlarında yaşayan yaprak kesen karıncaların ünü kendi vücutlarının iki katı büyüklüğündeki yapraklar parçalarını taşıyabilmelerinden gelir. Ama ilaç araştırmacılarının ilgisini çekmelerinin nedeni karıncaların aynı zamanda mikroplara karşı oldukça dirençli olmasıdır. Nasıl oluyor da mikroplara bu kadar dirençli olabiliyorlar? Bu sorunun yanıtı karıncaların yer altına taşıdıkları yaprakların çürüyüp mantar bahçesine dönüşmesinde ve bunun besin kaynağı olarak kullanılmasında saklı.

Karıncaların bedenlerinde yiyeceklerini istenmeyen mikroplardan ve parazitlerden koruyan antibiyotik üreten İngiliz araştırmacılar, doktorların enfeksiyon riski taşıyan hastalara uyguladığı çoklu antibiyotik tedavisine benzer biçimde karıncaların bir çok antibiyotiği ürettiklerini ve kullandıklarını keşfetmişler.
Karıncaların ürettiği kimyasallardan biri antifungal olarak modern tıpta kullanılan ilaçlara benziyor. Araştırmacılar insan hastalıklarına karşı savaşan tamamen farklı yeni bir bileşik bulmayı umuyorlar.


Kaynak:

  • Bilimfili,
  • HowStuffWorks. “10 Weirdest Sources for Antibiotics“. <http://science.howstuffworks.com/life/cellular-microscopic/10-weirdest-sources-antibiotics.htm#page=0>
  • Ramasamy Anbuchezhian. C. Gobinath and S. Ravichandran Antimicrobial Peptide from the Epidermal Mucus of Some Estuarine Cat Fishes World Applied Sciences Journal 12 (3): 256-260, 2011 ISSN 1818-4952 © IDOSI Publications, 2011
  • Barke J, Seipke RF, Gruschow S, Heavens D, Drou N, Bibb MJ, Goss RJM, Yu DW, Hutchings MI. A mixed community of actinomycetes produce multiple antibiotics for the fungus farming ant Acromyrmex octospinosus. BMC Biology, 2010, 8:109 DOI:10.1186/1741-7007-8-109
  • Donald P. Levine Vancomycin: A History of Medicine, 4201 St. Antoine, Ste. 5C, Detroit, MI 48201 (dlevine@med .wayne.edu). Clinical Infectious Diseases 2006; 42:S5–12 2005 by the Infectious Diseases Society of America. All rights reserved. 1058-4838/2006/4201S1-0003$15.00

Yeni antibiyotik burunda bulundu

burnuna mendil tutan kadınImage copyrightTHINKSTOCK

Bilim insanları, burundaki bakterileri inceleyerek yeni bir antibiyotik türü buldu.

Nature dergisinde yayınlanan makaleye göre lugdunin adı verilen yeni ilaç, diğer antibiyotik türlerine karşı dirençli hale gelen MRSA gibi süper bakterilerin tedavisinde kullanılabilir.

Bundan önceki son antibiyotik keşfi 1980’lerde yapılmıştı.

Antibiyotikler bugüne dek genelde toprakta bulunan bakteriler kullanılarak üretildi.

Almanya’daki Tübingen Üniversitesi’nde yapılan son keşif ise insan vücudundaki bakterilere dayanıyor.

Çalışmaya katılan bilim insanları, insan vücudunun daha pekçok antibiyotik üretilebilecek, bakir bir kaynak olduğunu söylüyor.

Çünkü insan vücusunda rakip bakteri türleri arasında sürekli bir “alan ve gıda savaşı” sürüyor.

Bu mücadelede antibiyotiklerin de kullanıldığından uzun süredir şüpheleniliyordu.

Alman ekip de burundaki “bakteri savaşlarını”, özellikle de insanlardan %30’unun burnunda bulunan Staphylococcus aureus mikrobunu inceledi.

Acaba aralarında hastanelerin korkulu rüyası MRSA bakterisinin de bulunduğu bu grup, neden herkesin burnuna yerleşemiyor?

MRSAImage copyright BILIM FOTOGRAF ARSIVI
Image caption İnsanlardan %30’unun burnunda Staphylococcus aureus bakterisi var

Bu soruya yanıt arayan ekip, burnunda Staphylococcus lugdunensis mikrobu taşıyanların, diğer grubu da bulundurma riskinin düşük olduğunu saptadı.

Alman ekip daha sonra bu mikrobun genetik yapısı üzerinde oynayarak, “burundaki savaşı” kazanmasını sağlayan geni keşfetti ve bu genden antibiyotik üretti.

İlacın henüz yalnızca fareler üzerindeki testleri yapıldı; insanlara ulaşmasının ise yıllarca sürebileceği belirtiliyor.

Tabii insanlar üzerinde aynı başarının tekrarlanıp tekrarlanmayacağı da ayrı bir konu.

Ama ne olursa olsun araştırmacılar, antibiyotikler için yeni bir “maden” bulmuşa benziyor: İnsan vücudu.

Kaynak:

  • BBC
  • Alexander Zipperer, Martin C. Konnerth, Claudia Laux, Anne Berscheid, Daniela Janek, Christopher Weidenmaier, Marc Burian, Nadine A. Schilling, Christoph Slavetinsky, Matthias Marschal, Matthias Willmann, Hubert Kalbacher, Birgit Schittek, Heike Brötz-Oesterhelt, Stephanie Grond, Andreas Peschel & Bernhard Krismer Human commensals producing a novel antibiotic impair pathogen colonization Nature 535, 511–516 (28 July 2016) doi:10.1038/nature18634 Received 12 November 2015 Accepted 09 June 2016 Published online 27 July 2016

 

Yatay Gen Aktarımı: Evrim Ağacı Üzerinde Gezinen Antibakteriyel Genler!

Yatay gen transferi, bir tür içinde gerçekleşen ve atalardan yavrulara doğru gerçekleşen ‘dikey’ (anne-babadan yeni nesile doğru olan) gen aktarımından farklı bir DNA aktarım mekanizmasıdır. DNA’nın, aynı veya farklı türler arasında atasal olmayan biçimde, bir bireyden bir diğerine ya da bir türden bir diğerine geçişine ‘yatay gen aktarımı’ adı verilmektedir. Evrim mekanizmalarından biri kabul edilen Yatay Gen Aktarımı sayesinde, örneğin bir bakterinin DNA’sı, yakınındaki bir bitki hücresine geçerek bitkinin DNA’sı içine yerleşebilir. Bitki kendi DNA’sını kopyalayıp yeni nesillere aktarırken, bakteriden yatay olarak aktarılmış gen bölgesini de kopyalayarak, yeni nesil bitkilere aktarabilir. Eğer bakteriden bitkiye aktarılmış bir gen, bitki için “faydalı” ise, Doğal Seçilim tarafından ayıklanmadan korunabilir. Bu araştırmada da, bu mekanizmanın ilginç örneklerinden birisi görülüyor.
Bilim insanları, antibakteriyel bir gen ailesinin, yaşam ağacının tüm dalları arasında yatay gen aktarımı/transferi yoluyla “dolaştığını” gösterdiler. Çalışma, yeni antibiyotik ilaçların keşfi için, yaşam ağacının gözardı edilmiş mikropları olan arkelerden yararlanılabileceğini öneriyor.
Zararlı bakterilerin, antibiyotiklere dirençli soylara evrimleşeceğini dikkate almadan, sürekli ve dikkatsiz antibiyotik kullanımı nedeniyle, insanların yakın gelecekte büyük sorunlarla karşılaşacağından endişe ediliyor. Doğa ile iç içe olan farklı canlı türleri ise, görünüşe bakılırsa, antibiyotikleri, türümüzden çok daha tutarlı bir strateji ile kullanıyorlar.
eLife dergisinde 2014 Kasım ayında yayınlanan bir çalışmada, antibiyotik etki gösteren bir gen/enzim ailesinin, bakterilerden, Evrim Ağacı’nın diğer iki dalına sıçradığı gösterilmişti.
Yatay gen aktarımı, günümüzde oldukça iyi tanınan moleküler bir olaydır. Bu çalışma ise, bir gen ailesinin, Evrim Ağacı’nın bir dalından diğer iki dalına ilgili genin antibiyotik işlevi korunarak atladığını göstermesi bakımından önemli bir ilk örnek.
Bakteriden Bitki ve Böceklere “Atlayan” Genler
Bakteride bulunan lizozim ailesine ait bir enzim, bakteri bölünürken hücre duvarında aktif olup, yeni nesil bakteri hücrelerini ayırmakla görevli. Fakat ilgili genin ürünü olan enzim yüksek miktarda ortamda bulunursa, bakteri hücre duvarını parçalayıp bakterileri öldürmekte – yani antibakteriyel özellik göstermekte.
İlgili antibakteriyel gen, evrimsel tarih içinde, bakteri kaynağından, bitkilere, böcek türlerine, ve tek hücreli bir mikrop alemi olan arkelerden geçmiş (ana görselde görülüyor).
Daha önce, birçok çalışmada yatay gen aktarımının izleri gösterilmiş olsa da, aktarılan genler genellikle yeni evsahibi türde işlevsiz hale gelerek eleniyordu. Bu çalışma, ilgili genin bitki ve arkea türlerine yatay olarak aktarılmış kopyalarında, antibakteriyel işlevlerin korunduğunu gösteriyor.
Bakteriden arke türlerine aktarılmış bu genin, günümüz antibiyotiklerine dirençli olan Staphylococcus aureus ve Bacillus anthracis bakterilerini de öldürdürdüğü gösterildi.
Arkeler Yeni Antibiyotik İlaç Keşfi İçin Kaynak Olabilir Mi?
Birçok arke türü, volkanlar gibi sıradışı ortamlarda yaşadığı için, bakteriler ve arkelerin genelde birlikte yaşamadığı düşünülmekteydi. Dolayısıyla arkelerde, bakterilere karşı antibiyotik evrimleşmiş olabilecekleri hesaba katılmıyordu.
Çalışmanın pratik önemi bu noktada ortaya çıkıyor: Antibakteriyel ilaçlar araştırılırken, arkeler daha önce dikkate alınmıyordu. Bu çalışma sonrasında, arke türlerinin de bilim insanları tarafından, antibakteriyel ilaç keşfi için taranmaya başlanacağını tahmin edebiliriz.
Yine de, aşırı antibiyotik tüketimi sonucunda bizleri bekleyen tehlikeyi, sadece arkelere bakarak keşfedeceğimiz yeni antibiyotikler ile çözmemiz mümkün görünmüyor.
Antibiyotiklerin ömrü kısa: Yeni keşfedilen antibiyotiklere karşı bakterilerde direnç evrimleşmesi, sonunda bu antibiyotiklerin etkisiz hale gelmeleri, bugünün antibiyotik kullanım pratikleri ile, 5-15 yıl gibi çok kısa sürelerde gerçekleşiyor. İlaç şirketlerinin ve hastanelerin kar hırsı ile yaptığı hataları, ne yazık ki, yine insanlar, özellikle de alt-gelir grubunda bulunanlar ödemeye devam edecekler.
Sonuç olarak, doğaya bakarken, doğanın çeşitliliğini insan için bir araç olarak kullanmak yerine, doğanın işleyişini, ve arkea gibi mikropların başarılı stratejilerini, bir yöntem olarak kavramak çok daha değerli dersler verecektir.
Hazırlayan: Gönensin Ozan Bozdağ
Görsel: Antibakteriyel genler yaşam ağacının tüm dallarına işlevlerini yitirmeden aktarılmakta. Çalışmada antibakteriyel lizozim enzimini sentezleyen gen ailesinin bakterilerden -yatay gen aktarımı ile- arkelere (kırmızı), bitkiye (yeşil), mantar türlerine (turuncu), ve bir böcek türüne (lacivert) aktarıldığı gösterilmekte. Çalışma, bu derece çok yönlü ve uzak türler arasında gerçekleşen yatay gen aktarımını göstermesi bakımından bir ilk.
Yazının Orijinali: Bilimsol
Kaynak: Jason A Metcalf Lisa J Funkhouser-Jones Kristen Brileya Anna-Louise Reysenbach Seth R Bordenstein Antibacterial gene transfer across the tree of life DOI: Published November 25, 2014 Cite as eLife 2014;3:e04266 http://dx.doi.org/10.7554/eLife.04266

Obezite ve Antibiyotik Kullanımı Arasında Bağlantı Olabilir Mi?

Geçtiğimiz 30 yıl içerisinde çocuk yaşta obez olanların sayısı iki kattan daha fazla arttı. Neredeyse 6-11 yaş arası her yüz çocuktan 18’i  sağlıksız vücut ağırlığına sahip. Araştırmalara göre obez çocuklar genellikle obez ebeveynlerin yanında büyüyorlar. Ayrıca obezite sorunu olan çocukların yaşlandıkça ciddi sağlık problemlerine yakalanma olasılıkları da artıyor- diyabet, felç, osteoartrit ve kanser gibi. Obez çocukların ayrıca kendilerine olan güvenlerinde eksiklikler olma ihtimalinden dolayı, okulda ve iş hayatında başarılı olma ihtimalleri de azalıyor.

Çocuk yaşta obezitenin sebeplerine bakarken, genellikle kalorik dengesizliğe odaklanıyoruz; yani genellikle fazla kalori tüketimi ve çok az egzersiz yapma durumunu göz önünde bulunduruyoruz. Fakat, çocuk yaşta obeziteye neden olabilecek başka bir faktör daha var, küçük yaşta antibiyotik tedavisi.

JAMA Pediatrics’de 2014 yılında yayımlanan bir çalışmada, 12 yaşın üzerinde 65,000 çocuğun sağlık kayıtları incelendi. Bulgulara göre, 2 yaşına gelene kadar her 10 çocuktan 7si antibiyotik kullanıyor, ve geniş spektrumlu antibiyotik kullanan bu çocukların yaklaşık %11’i 5 yaşına geldiğinde obeziteye daha yatkın oluyor. Araştırmaya göre, dar spektrumlu antibiyotiklerin obezite konusunda büyük bir etkisi bulunmuyor.

Zararlı mikropları yok etmeye çalışırken, geniş spektrumlu antibiyotikler ayrıca bağırsaktaki yararlı mikroplara da zarar veriyor. Araştırmalar gösteriyor ki, Obeziteye karşı koruma sağlayan bağırsak florası popülasyonu, antibiyotik tedavisinden sonra azalıyor.

Araştırmanın baş yazarı Children’s Hospital of Philadelphia’dan Dr. L. Charles Bailey’e göre bu çalışma geniş spektrumlu antibiyotikleri obezitenin tek suçlusu olarak göstermiyor fakat geniş spektrumlu antibiyotiklerin de obeziteye katkı sağladığı gerçeği yapılan çalışmalarda görülebiliyor.

Araştırmada antibiyotik kullanımı ve obezite arasındaki bağlantı oldukça somut görünse de, bu konunun tam olarak netliğe kavuşması için yeni araştırmalar gerekiyor.

 

Kaynak: Bilimfili

Patrick J. Kiger, Is there a link between antibiotics and obesity?. HowStuffWorks Retrieved 20 July 2015 from http://health.howstuffworks.com/medicine/medication/link-between-antibiotics-and-obesity.htm