Tardigratlar, radyasyonun hasar verdiği DNA’ları nasıl onarıyor?

Mikroskobik tardigratlar, ilk keşfedildikleri 1773 yılından beri inanılmaz dayanıklılıklarıyla bilim insanlarını büyülüyor. Ne zaman durağan hale gelmeleri gerektiğini hissediyor ve sert şartlar altında bir fıçı haline geliyorlar. Hatta tehlikeli seviyelerdeki radyasyona bile dayanabiliyorlar ve bunun sebebi, DNA’larında bulunan şaşırtıcı bir mekanizma olabilir. DNA onarım süreci, ölümcül seviyelerde radyasyona maruz kalındığında hasar gören DNA’yı tamir etmek için fazla mesai yapıyor. Bulgular geçtiğimiz hafta Current Biology bülteninde yayınlandı.

AŞIRI RADYASYON DNA MEKANİZMASINI BOZUYOR

Populer Science Türkçe’nin aktardığına göre Chapel Hill – North Carolina Üniversitesinde (UNC) çalışan ve makalenin eş yazarı olan biyolog Bob Goldstein, “Gördüğümüz şey bizi şaşırttı” diyor bir açıklamada. “Tardigratlar beklemediğimiz bir şey yapıyor.”

Aşırı radyasyona maruz kalmanın meydana getirdiği pek çok tehlike arasında, DNA’ya hasar verebilmesi de bulunuyor. İnsanlarda, aşırı radyasyondan kaynaklanan DNA hasarı çeşitli kanserler ve kalp damar hastalıklarının içerisinde bulunduğu hastalıklarla bağlantılı. Tardigratlar, diğer adıyla “su ayıları” ise inanılmaz miktardaki bir radyasyonun üstesinden gelebiliyor. Araştırmacılar ilk olarak 1963 yılında tardigratların insanlardan 1.400 kat daha yoğun radyasyonda hayatta kalabildiklerini keşfetmiş. Şimdiyse bilim insanları, bu canlıların vücutlarının DNA’daki radyasyon hasarını nasıl düzelttiğine kısa bir bakış atıyor.

UNC’deki bir araştırma takımı, yeni çalışmada son 25 yılda geliştirilen laboratuvar yöntemlerini kullanarak tardigratların radyasyona maruz kaldıklarında hayatta kalmak için kullandıkları dahili genetik mekanizmaları belirlemişler. Çalışma kapsamında Hypsibius exemplaris adını taşıyan ve radyasyon kaynaklı DNA hasarına karşı bağışıklı olmayan bir tardigrat türüne bakmışlar. Söz konusu tür, bu tip bir kapsamlı hasarı onarabiliyor.

Tardigratların hücreleri radyasyona maruz kaldıklarında, yüzlerce genin gücünden faydalanarak DNA’yı onarmakta kullanılan yeni proteinler üretiyor. Bu proteinler ise DNA onarımının seviyesini, çalışmanın eş yazarı ve biyolog Courtney Clark Hachtel’in “saçma” şeklinde adlandırdığı seviyelere çıkarıyor.

“Bu hayvanlar radyasyona karşı inanılmaz bir yanıt veriyor ve olağanüstü hayatta kalma kabiliyetlerinin sırlarından biri de bu gibi görünüyor” diyor bir açıklamada. “Tardigratların radyasyon stresinin üstesinden nasıl geldiği konusunda öğrendiklerimiz, diğer hayvanları ve mikroorganizmaları hasar veren radyasyondan nasıl korumaya çalışabileceğimizle ilgili yeni fikirlere yol açabilir.”

UNC’deki bilim insanları çalışmayı tamamladığında, Fransa’da çalışan başka bir araştırma takımı da deneyinde benzer sonuçlara ulaşmış. Paris Doğa Tarihi Müzesinde çalışan araştırmacılar Jean Paul Concordet ve Anne de Cian ile meslektaşları, gama ışınlarının tardigratların DNA’sını parçalasa da onları öldürmediğini keşfetmiş. Ayrıca TRD1 adı verilen ve DNA’yı koruyan yeni bir tardigrat proteini keşfetmişler. Bu protein insanlara yerleştirildiğinde, hasar ile başa çıkmaya yardımcı oluyor gibi görünüyor. The New York Times gazetesine konuşan Concordet, TRD1’in kromozomlara tutunabildiğini ve kromozom iplikleri yıpranmaya başlasa bile onları doğru şekilde tutabildiğini söylüyor. Bunun gibi proteinlerin anlaşılması, DNA’nın hasar gördüğü kanser ve diğer tıbbi bozukluklar için yeni tedaviler bulunmasına yol açabilir.

“Kullandıkları bütün hilelerden faydalanabiliriz” diyor Concordet. Concordet’in bulguları, Ocak ayında eLife bülteninde incelemeden geçen bir ön baskı halinde yayınlandı.