Hayatın tanımı üzerine tam bir anlaşma sağlanamasa da, biyoloji derslerinde canlıların büyüme , enerji üretme ve kendi başına üreme gibi özellikleri taşıması gerektiği fikri hâkimdir. Ancak, bu basit kontrol listesi, virüslerin bu grubun dışında kalmasına neden olur; zira virüsler, yalnızca başka bir organizma içinde aktive olurlar ve yalnız kalınca uyku haline geçerler.
Ryo Harada ve ekibi, bu sınırlamaları sorgulatan ilginç bir canlı keşfettiler. Bu oddball mikroorganizma, geçici olarak Sukunaarchaeum mirabile olarak adlandırılmıştır ve Japonya kıyısındaki bir plankton türünden elde edilen DNA’dan ortaya çıkmıştır.
Sukunaarchaeum ve Virüsler Arasındaki Çizgilerin Belirsizliği
Biyologlar, bir organizmanın hücrelerden oluştuğu düşüncesine dayanan bir yaklaşım geliştirmişlerdir. Bu kural, virüsleri ayrı bir kategoriye atmaya neden olmuştur. Ancak, 2000’lerin başında dev virüslerin ortaya çıkmasıyla birlikte bu net sınır belirsizleşmeye başlamıştır. Bu dev virüslerin bazı bakterilerden daha büyük genomlara sahip olduğu keşfedilmiştir.
Sukunaarchaeum, bu belirsizliği daha da artırmaktadır. Kesinlikle hücresel olmasına rağmen, birçok viral tekniği ve gen taşıma kabiliyetini barındırıyor. Kendine ait ribozom ve mRNA üretme genlerini saklamakta; ancak diğer birçok işlevi bir ana hücreye dış kaynak olarak devretmektedir.
Rekor Kıran Küçük Genom
Bu yeni organizmanın tüm genomu, 238,000 baz çifti uzunluğundadır; bu da onu orta boy bir dergi makalesinin uzunluğuna yaklaştırmaktadır. Karşılaştırma yapmak gerekirse, minimalist bir arkeon olan Nanoarchaeum equitans, yaklaşık 490,000 baz çifti taşımakta ve bu da prokaryot standartlarında hâlâ mikroskobik kabul edilmektedir.
Virüsler, daha büyük veya daha küçük olabiliyor; ama asla protein sentezi için gerekli tam alet çantasını taşımazlar. Bu nedenle Harada’nın ekibi, Sukunaarchaeum‘u “yalnızca çoğaltma çekirdekleriyle donatılmış hücresel bir varlık” olarak tanımlamaktadır.
Virüse Benzeyen Bir Mikroorganizmanın Ortaya Çıkışı
“Genomu son derece sade, neredeyse tanınabilir tüm metabolik yolları eksik ve esasen çoğaltma çekirdeği için gereken mekanizmaları kodlayan bir yapıdadır,” diyor Harada ve araştırma yazarları. Bu kod, kendine yeterli bir mikrobiğin gereksinimlerinden daha çok, bir virüsün talimat kılavuzunu andırmaktadır.
Yine de bu varlık, yaşamın üç büyük domaininden biri olan Archaea sınıfında yer almakta; virüsler arasında değil. Filojenetik ağaçlarda, bilinen gruplardan çok uzakta ve derin dal olarak yer aldığı görülmektedir, bu yüzden yazarlar yeni bir filum oluşturulmasını öneriyorlar.
Sukunaarchaeum ve Ödünç Alınan Genler
Ekip, Citharistes regius adlı dinoflagellatın DNA’sını sıralarken bu mikrobu keşfetmiştir. Bu planktonun genetik kalıntılarında, herhangi bir katalogda eşleşmeyen sıkı bir döngüye sahip yabancı DNA bulunmuştur.
Denizsel birliktelikler oldukça samimi olabilir; bazı plankton, vitaminler için bakteriyel ortaklara ihtiyaç duyar ve diğerleri fotosentez yapan algal hücreleri barındırabilir. Sukunaarchaeum ise, bütün genlerini kaybederek, ana hücresinden ihtiyaç duyulacak her şeyi temin etmektedir.
Hayat Ağacını Yeniden Çizmek
Ribozomal genleri sağlam kaldığı için, bu organizma klasik moleküler litmus testine göre hücresel olarak kabul edilmektedir. Fakat sadeleştirilmiş metabolizması, onu bağımsız bir yaşam sürmekten alıkoymakta ve dışarıdan yardım almadan besinleri hasat etmesini, ATP üretmesini ya da karbon sabitlemesini engellemektedir; bu da genellikle viral yolculara özgüdür.
Bilim insanları, yaşamın bir ikili etiket mi yoksa bir spektrum mu olduğu konusunda tartışıyor; Sukunaarchaeum, spektrum görüşünü ön plana çıkarıyor. Bu keşif, doğada bulunmuş diğer gizli türlerin olabileceğini düşündürüyor ve bunlar çoğu zaman kirletici veya viral tuhaflıklar olarak geçiştirilebiliyor.
“Canlı” Olmanın Anlamını Tanımlamak
“Canlı” kelimesi, fonlama, halk sağlığı politikası ve hatta uzay sondalarının gezegen koruma kurallarını yönlendirmektedir. Eğer Sukunaarchaeum gibi daha fazla organizma varsa, serbest yaşayan mikropları hedefleyen biyogüvenlik protokolleri, bütün sınıfları kaçırabilir. Bu keşif, bir hücrenin işlev görmesi için gerekli en düşük genetik yükün ne olduğu konusunda pratik bir soruyu daha net hale getiriyor.
“Sukunaarchaeum’un keşfi, hücresel yaşamın geleneksel sınırlarını zorlamakta ve mikroplar arasındaki etkileşimlerin keşfedilmemiş büyük biyolojik yeniliklerin değerini ortaya çıkarmaktadır,” diyor araştırmacılar. Harada’nın ekibi, aşırı genom daralmasının evrimsel baskının, ev sahibi ortamdaki besinleri güvence altına alması nedeniyle gerçekleştiğini düşünmektedir. Paleobiyologlar, muhtemelen geçmişte antik hücrelerin daha serbest bir şekilde gen ve kaynak paylaştıklarını düşündüren bir bakış açısı görmektedir.
Eğer bu doğruysa, günümüzün virüsleri ve sadeleştirilmiş simbiyontlar, bir biyolojik sıra dışı olmak yerine, antik bir yaşam tarzının yankıları olabilir.
Sukunaarchaeum Muhtemelen Yalnız Değil
Bilim insanları, benzer organizmaların diğer deniz ekosistemlerinde veya simbiyotik ilişkilerde var olup olmadığını araştırmayı planlıyorlar. Bu arayışlar, mevcut metagenomik veritabanlarının yeniden analiz edilmesini içerebilir; zira bu veriler, Sukunaarchaeum benzeri gözden kaçan dizileri içerebilir. Bir diğer hedef, Sukunaarchaeum‘un hayatta kalmasını sağlayan spesifik ana hücreyi tanımlamaktır. Bu partneri bilmeden, araştırmacılar simbiyozun nasıl çalıştığını ya da böyle aşırı bağımlılığı şekillendiren evrimsel baskıları tam olarak açıklayamaz..
Bilimsel Gelişmeler | Uzay ve Astronomi | Araştırma ve Keşifler | Sağlık ve Tıp | Çevre ve İklim | Biyoloji ve Gen
