Kaplıcalardaki Bakteriler Metabolizmanın Gizemini Çözdü
Yanma genellikle hızlı bir prosestir, yangınları göz önüne aldığımızda bunu görebiliriz. O halde hücreler yanma prosesini nasıl bu kadar iyi kontrol edebiliyor? Bu soru araştırmacıların kafalarının karışmasına sebep oluyordu. Fakat Stockholm Üniversitesi’nden araştırmacılar kaplıcalardaki bakteriyi kullanarak cevaba ulaştı.
Hücreler aynı miktarda enerji içeren yağ, şeker ve proteini yaktıklarında, bunlar ateş ve duman haline gelip kaybolmazlar, ortaya çıkan enerji kasları aktive etmek için kullanılır. Vücut bu yanma prosesini nasıl bu kadar iyi kontrol ediyor? Stockholm Üniversitesi’nden araştırmacılar artık prosesi gözlemleyebiliyor ve böylece mekanizmanın ortaya çıkmasını sağlıyor.
Stockholm Üniversitesi, Biyokimya ve Biyofizik departmanı profesörü Peter Brzezinski şöyle söylüyor, “Oksijenin kan ile hücrelerimize iletildikten sonra nasıl yakıldığını gösterdik. Aynı zamanda bu çalışmayla oksijenin yakılmasının, kas kontraksiyonu veya sinir hücrelerindeki elektrik üretimi için nasıl enerji sağladığını da gösterdik.”
Hücrelerimizde oksijenin yanması, solunum zincirinde meydana gelir. Sindirimden gelen elektronlar, nefes aldığımız oksijene aktarılır. Oksijen molekülleri hücresel enerji santrali olan mitokondrimizdeki bir enzime bağlanır. Fakat bağlanan oksijen kontrol edilemeyen bir yangın gibi davranmaz. Yani su oluşturmak üzere hemen yakılmaz, ancak dikkatli bir şekilde kontrol edilen bir proseste aşamalı olarak suya dönüştürülür. Şimdiye kadar, bu proses uygun teknikler kullanılarak üzerinde çalışmak için çok hızlı olduğundan dolayı mekanizmasıyla ilgili temel bilgilere sahiptik. Tepkimeleri yeterince yavaş olabilecek -50 derece Celsius’da yapmak da bir olasılık. Fakat bu pratikte mümkün değil.
Bu projenin araştırmacıları Federica Poiana ve Christoph von Ballmoos oksijenin yanmasını kaplıcalarda yaşayan bir bakteri üzerinde araştırdı. (Bu bakteriler neredeyse kaynar suda gelişirler. Araştırma gurubu çalışmalarını 10 derecede gerçekleştirdiğinde, bakteriler bunu oldukça soğuk buldu.) Bu durumu -40 dereceye maruz bırakılan mitokondri ile karşılaştırabiliriz. Reaksiyonlar, mevcut cihazlar kullanılarak yapılan çalışmalara izin vermek için yeterince yavaştı. Deneysel çalışmalarla teorik hesaplamalar birleştirildiğinde araştırmacılar gözlemlerini insan hücrelerindeki eşdeğer proseslere çevirebildiler.
Peter Brzezinski son olarak şöyle diyor, “Sadece meraklı olmak ve prosesin nasıl işlediğini öğrenmeyi istemekle birlikte çalışmamız aynı zamanda oksijen yanmasındaki işlev bozukluğundan kaynaklanan mitokondriyal hastalıkları anlama konusu ile de motive oldu.”
Kaynak: phys.org
