Ağzımızdaki Sürünen Tırtıllarla Tanışın
Ağzımız 700’den fazla bakteri türünü barındırıyor ve bu nedenle mikrobiyotası bağırsaklarımız kadar çeşitli olmasına rağmen, ağız bakterilerinin nasıl büyüdüğü ve bölündüğü hakkında pek bir şey bilinmiyor.
Muhtemelen ağız boşluğunda hayatta kalabilmek için bakteriler, birbirlerinden ayrılmadan uzunlamasına eksenleri boyunca bölünecek şekilde evrimleşmişlerdir. Viyana Üniversitesi’nden çevresel hücre biyoloğu Silvia Bulgheresi ve Institut National de la recherche scientifique’den (INRS) mikrobiyal genetikçi Frédéric Veyrier tarafından ortaklaşa yönetilen bir araştırma ekibi, Nature Communications’da yeni çalışmalarını yayınladılar. Yeni antimikrobiyal hedefleri belirlemeye yardımcı olabilecek yeni model organizmalar olarak Neisseriaceae ağız bakterileri hakkında detaylı bilgiler sunuyor.
Ağzımız 700’den fazla bakteri türünü barındırıyor ve bu nedenle mikrobiyotası bağırsaklarımız kadar çeşitli olmasına rağmen, ağız bakterilerinin nasıl büyüdüğü ve bölündüğü hakkında pek bir şey bilinmiyor. Ağız bakteriler için yaşamak için zor bir yerdir. Ağız boşluğunun iç yüzeyini kaplayan epitel hücreleri sürekli olarak dökülür ve tükürük akışıyla birlikte bu yüzeyde yaşayan organizmalar bu nedenle bağlanma için çok daha fazla mücadele eder. Neisseriaceae familyasından bakterilerin çoğalmak için yeni bir yol geliştirmiş olması belki de ağzımıza daha iyi tutunmak için yeni bir yöntem bulmuştur. Tipik çubuklar enine olarak ayrılır ve daha sonra birbirinden ayrılırken, ağzımızda yaşayan bazı ortak Neisseriaceae bakterileri, uçlarıyla alt tabakaya yapışır ve uzun eksenleri boyunca uzunlamasına bölünür. Buna ek olarak, hücre bölünmesi tamamlandığında, tırtıl benzeri filamentler oluşturarak birbirlerine bağlı kalırlar. Ortaya çıkan filamentteki bazı hücreler, muhtemelen tüm filamentin yararına belirli işlevleri yerine getirmek için farklı şekiller benimser.
Araştırmacılar şöyle açıklıyor: “Çok hücrelilik, örneğin iş bölümü biçiminde hücreler arasında işbirliğini mümkün kılar ve bu nedenle bakterilerin beslenme stresinden kurtulmasına yardımcı olabilir.”
Araştırmacı ekibi, tırtıl benzeri filamentlere ek olarak iki standart hücre şeklini (çubuk ve kok) içeren Neisseriaceae familyası boyunca bakteri hücre şeklini araştırmak için ilk önce elektron mikroskobu kullandı. Neisseriaceae familyası boyunca hücre şekillerini ve genomlarını karşılaştırarak, çok hücreli, uzunlamasına bölünen bakterilerin, çubuk şeklindeki, enine bölünen bakterilerden evrimleştiği sonucunu çıkarabilirler. Ayrıca, olağandışı çoğalma stratejisinden hangi genlerin sorumlu olduğunu belirleyebilirler. Daha sonra çok hücreli bakterilerde hücre büyümesinin ilerlemesini görselleştirmek için floresan etiketleme tekniklerini kullandılar ve son olarak bunların genetik yapısını ‘klasik’, çubuk şeklindeki türlerle karşılaştırdılar. Nihayet, genetik değişiklikleri çubuk şeklindeki Neisseriaceae’ye sokarak bu evrimi yeniden yaratmaya çalıştılar. Çubuk şeklindeki bakterileri çok hücreli olmaya zorlayamasalar da, genetik manipülasyon daha uzun ve daha ince hücrelere neden oldu. Frédéric Veyrier (INRS) “Evrim sırasında, uzama ve bölünme süreçlerinin yeniden işlenmesi yoluyla hücre şeklinin, belki de ağız boşluğunda daha iyi gelişmek için değiştiğini düşünüyoruz“. dedi.
Çok hücreli Neisseriaceae, hücre şeklinin nasıl evrimleştiğini anlamamıza yardımcı olmasının yanı sıra, bakterilerin şimdiye kadar bulundukları tek yer olan hayvanların yüzeyine bağlı olarak yaşamayı nasıl öğrendiklerini incelemek için faydalı olabilir. Tabi bu arada bizim ağızlarımızda nasıl yaşamayı da öğrendiklerini de bulmak da oldukça faydalıdır. Bununla birlikte, Viyana Üniversitesi’nden, Bulgheresi’nin ekibinde aynı zamanda bu konu üzerinde çalışan doktora öğrencisi Philipp Weber, hücre biyolojisi alanını ek morfolojilere ve simbiyotik türlere genişletmenin, protein hedef havuzunu artırmak için de çok önemli olduğunu vurgulamaktadır (örn. antibiyotik hedefleri ve biyofarmasötik uygulamalar için)
Yazan: Bilge KAPLAN
Bir yanıt bırakın