Bakterilerin Hareketindeki Gizem Çözüldü
Virginia Üniversitesi’nde yüksek teknolojili kiro-elektron mikroskobi (kiro-EM) alanında öncü bir isim olan Dr. Edward H. Egelman’ın liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, bakterilerin nasıl hareket ettiğine dair uzun zamandır merak edilen bir sorunun cevabını nihayet buldu. Kiro-EM teknolojisi ve bilgisayar destekli gelişmiş modelleme yöntemleri kullanarak yapılan bu araştırma, geleneksel ışık mikroskoplarıyla görülemeyen detayları açığa çıkardı. Araştırmacılar, bakterilerin hareketinde kritik rol oynayan iticilerin, atomik seviyede son derece ilginç bir yapıya sahip olduğunu keşfettiler.
Modellemeler 50 Yıldır Mevcut, Ancak Atomsal Detaylar İlk Kez Açıklandı
Popüler Science Türkiye’nin içeriğine göre Egelman, “Bu filamentlerin nasıl böylesine düzenli sarmal şekiller oluşturabildiğine dair teorik modeller, 50 yıl boyunca varlığını sürdürdü. Ancak şimdi, bu filamentlerin yapısını atomik detaylarıyla belirleyebilmiş durumdayız.” dedi. “Artık bu modellerin hatalı olduğunu kanıtlayabiliyoruz. Yeni bulgularımız, bu minyatür iticilere dayanabilecek yeni teknolojilerin geliştirilmesine zemin hazırlayacak.”
Bakteriler genellikle flagellum olarak adlandırılan, çoğul haliyle flagella, bir veya daha fazla uzantıya sahiptir. Bir flagellum, binlerce alt birimden oluşmasına rağmen, bu alt birimler tamamen homojen bir yapıdadır. İlk bakışta, böyle bir kuyruğun düz bir yapıda veya en iyi ihtimalle hafif esnek bir formda olabileceği düşünülse de, bu durum bakterilerin hareket etmesini imkansız hale getirir. Bakterilerin hareket edebilmesi için, dönen ve burgu biçiminde bir iticiye ihtiyaç vardır. Bilim insanları, bu burgu şeklini oluşumunu “süper sarmallama” olarak adlandırmaktadır. Şimdi, 50 yıldan uzun bir sürenin ardından, bakterilerin bu karmaşık yapıyı nasıl oluşturduğunu nihayet anlama fırsatı bulmuş durumdayız.
Egelman ve araştırma ekibi, kiro-EM kullanarak flagellumu oluşturan proteinin 11 farklı konformasyona geçiş yapabildiğini keşfetmişlerdir. Bu burgu yapısının oluşumu, bu farklı şekillerin özel bir kombinasyonu ile sağlanmaktadır.
