Yeni Zelanda Yıldız Kurtları Tamamen Yeni Bir Lüsiferin Kullanıyor
Fotoğraf: Yeni Zelanda’da bir mağaranın tavanında parlayan yıldız kurtları.
Yeni Zelanda’nın en karanlık mağaraları ve en nemli ormanları, nefes kesen bir ışık şovu sergileyen şaşırtıcı yaratıklarla doludur. Yeni Zelanda’nın eşsiz yıldız kurtları, esrarengiz mavi-yeşil ışıltılı mağara tavanları ve ağaç dallarında turistleri şaşırtıyor.
Ülkenin güney adasındaki Otago Üniversitesi araştırmacıları, eşsiz bir molekülün solucanların ışıldamasını sağladığını keşfettiler (Sci. Rep. 2018, DOI: 10.1038/s41598-018-21298-w).
Ateş böcekleri ve diğer biyolüminesan[1] canlılar gibi, Yeni Zelanda yıldız kurtlarının (Arachnocampa luminosa’s) ışıltısı, lusiferaz enzimleri tarafından katalizlenen bir reaksiyon olan lüsiferin[2] adı verilen küçük moleküllerin oksidasyonundan kaynaklanır. Ancak bu çalışma, kurtların sahip olduğu lüsiferinlerin diğer canlılarınkinden tamamen farklı olduğunu ortaya çıkarmıştır.
Biyokimyacı Kurt Krause’un da açıkladığı gibi, kurtların kullandığı kendine özgü lüsiferini belirlemek kolay değildi. “Lüsiferinin öncü maddelerinin ve adaylarının tanımlanması çok zordu ve bu durum kimya meslektaşlarımın önünde saygıyla eğilmeme neden oldu” diyor. “Yeni başlayanlar için elde edilebilen yıldız kurtlarının sayısı oldukça sınırlıdır ve ışıldayan kısımları çok küçüktür. Ayrıca biyolüminesan madde, oksijene ve zamana duyarlıydı. Bu yüzden az miktarda madde ile saate karşı bir yarıştı.”
Buna rağmen, ekip; kromatografi, kütle spektrometrisi ve NMR (Nükleer Manyetik Rezonans) spektroskopisi kullanalarak karakterize edebilecekleri kadar maddeyi bir araya getirdi. Ayrılan luciferinden, ekip, iki başlangıç maddesinin parıltıdan sorumlu olduğunu keşfetti: ksantürenik asit (xanthurenic acid) ve tirozin. Krause, bu öncü madde bileşiminin diğer parlak kurtlarda görülmediğini söylüyor.
Şimdi ekip, belirlenen bu öncü maddelerle, yaptıkları lüsiferinin yapısını doğrulamaya çalışıyor. Hastalığın takip ve tanısındaki uygulamalarda biyolüminesansı kullanabilmek için lüsiferini laboratuvarda sentezlemeyi amaçlamaktadırlar. Davis’te bulunan ve bu çalışmayı yürüten grubu yöneten Kaliforniya Üniversitesi’nden Marie Heffern “Daha yeni tanımlanmış biyolüminesanslı bir moleküle sahip olmak heyecan verici” diyor. Yakın zamana kadar, ateş böcekleri ve renilla lüsiferazlarının biyolüminesansı araştırmak için tek seçenek olduğunu söylüyor. Yeni belirlenen bu yöntem biyolüminesansta kullanılan madde alanını genişletecek. “Kimyasal açıdan bakıldığında, substratın tüm yapısını belirlemeye yönelik herhangi bir çalışma görmek oldukça ilginç olacaktır” diyor. “Bu, moleküler görüntüleme için kemoreaktif substratların geliştirilmesi için yeni bir kimyasal yol sağlayacaktır.”
[1] Biyolüminesan, canlı organizmalarda gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar esnasında kimyasal enerjiyi ışık enerjisine dönüştürerek ışık üretme ve yayma özelliğinin genel adıdır.
[2] Lüsiferin, biyolüminans sağlayan organizmalarda bulunan ışık yayan bileşiklere verilen genel bir addır. Lüsiferinler genellikle enzim katalizörlüğünde oksidasyondan geçer. Latince “lucifer”, yani “ışık getiren” sözcüğünden gelir.
Kaynak : acs.org
