İnsanlar gibi, bakteriler de virüs gibi patojenlere karşı kendilerini savunmak için çeşitli bağışıklık sistemlerine sahiptir. Bu bağışıklık sistemleri genellikle patojenlerin DNA'sını zararsız hale getirir ve bozar.
Wageningen Üniversitesi Biyokimya Laboratuvarı'ndan Yardımcı Doçent Daan Swarts ve ekibi, bakterilerin istilacı nötralizasyonu için kullandıkları yeni bir bağışıklık sistemi olduğunu keşfetti. Gelecekte bu tür genetik araçlar kullanılarak insan vücudundaki hastalıkların tespiti ve tedavisi yapılabilir.
Vücudumuzun derinliklerinde sürekli bir silahlanma yarışı yaşanıyor. Bir yandan virüsler hücrelerimize nüfuz etmenin yeni yollarını aramaya devam ederken, diğer yandan vücudumuz bu virüsleri yok etmek için daha iyi savunma mekanizmaları bulmaya devam ediyor. Hastalık ve sağlık genellikle bu şekilde dengede tutulur. Bakteriler ve patojenik ‘istilacıları’ arasında da aynı silahlanma yarışı yaşanıyor.
Bilimsel dergi Cell'de yayınlanan makalede bilim insanları, istilacı DNA'yı tespit ettikten sonra yeni bir bakteri türü olan ‘Argonaute proteinlerinin’, tüm molekülleri kasıtlı olarak nikotinamid adenin dinükleotidi (NAD+) adıyla parçaladığını tespit ettiler.
Argonaute proteinleri, bitkiler ve insanlar gibi çok hücreli organizmalarda, aynı zamanda bakteriler gibi tek hücreli organizmalarda da bulunur. Bu Argonautlar, aynı sekansa sahip invaziv RNA veya DNA'yı bulmak için küçük bir ‘kılavuz RNA’ veya ‘kılavuz DNA’ ipliği ile programlanır. Çoğu durumda, davetsiz misafir daha sonra küçük, zararsız parçalara bölerek yok edilir. Swarts'ın araştırmasındaki Argonaute proteini de kılavuz RNA kullanmasına rağmen, temelde farklı bir yaklaşımla savunur: istilacı DNA'yı tespit ettikten sonra, NAD+ 'yı parçalayarak hücreyi tamamen kapatır.
NAD+ molekülü, hücrelerin metabolizmasında çok önemli bir işleve sahiptir ve bir hücrenin varlığını sürdürmesine izin veren meşhur motoru çalışır durumda tutar. Swarts,” NAD+ olmadan hücre sonunda ölecek " diye açıklıyor. “Bu çelişkili gelebilir, ama tam olarak olması gereken şey bu. Enfekte olmuş hücrenin ölmesine izin vererek, istilacı komşu bakterilere yayılamaz. Bakteri hücresi, diğer sağlıklı hücreleri kurtarmak için’ feda edilir'.”
Bu bağışıklık sistemi farklı bakteri türlerinde bulundu. Swarts, bu tek hücreli organizmaların bu kadar karmaşık savunma mekanizmalarına sahip olmalarına şaşırmadı. “İnsanlar genellikle bakterilerin ne kadar yetenekli olduğunu hafife alıyorlar" diyor. “Bakteriler ne kadar küçük olursa olsun, bağışıklık sistemleri milyonlarca yıldır giderek gelişiyor. Bunu yapmak zorundalar, çünkü virüsler genellikle çok karmaşıktır.”
Swarts, bu yeni anlayışların uzun vadede pratik uygulamalara da sahip olacağına inanıyor. Örneğin, araştırma grubu bağışıklık sisteminin izole edilebileceğini ve daha sonra tercih edilen bir kılavuz RNA ile yeniden programlanabileceğini göstermiştir. NAD+ olarak bozunma kolayca tespit edilebilir, Argonaute proteini komutta spesifik DNA dizilerini tanımak için kullanılabilir. Swarts,” Gelecekte, bu tür genetik araçları kullanarak insan vücudundaki hastalıkları tespit edebiliriz" diyor.
Referans: “Argonaute sistemleri tetikleyici hücre ölümü üzerine algılama işgal DNA” tarafından Balwina Koopal, Ana Potocnik, Sumanth K. Mutte, Cristian Aparicio-Maldonado, Simon Lindhoud, Jacques J. M. Vervoort, Stan J. J. Brouns ve Daan C. Swarts, 4 Nisan 2022, Cell
DOI: 10.1016/j.hücre.2022.03.012
https://scitechdaily.com/entirely-new-immune-system-discovered-in-bacteria/