Tropikal bir yağmur ormanının topraklarında keşfedilen yepyeni bir antibiyotik kendine özgün özellikleri ile, bilhassa tarımda kullanımı için cazip hale getirilebilir.
Daha önce varlığı bilinmeyen şimdi ise Phazolisin olarak bilinen bu bileşik, yakın zamanda Meksika’daki Los Tuxtlas’ın tropik ormanlarının derinliklerinde bulunmuştur. Keşfedilen yeni antibiyotiğin birçok bakteri türüne darbe vurabileceği ortaya çıkmıştır.
Rutgers Üniversitesi’nden moleküler biyolog ve biyokimyacı Konstantin Severinov bu konuda,
“Antibiyotik direnci hem tıpta hem de tarımda büyük bir sorun ve yeni antibiyotik arayışları gelecekteki antibakteriyel ajanların keşfine yol gösterebileceği için oldukça büyük bir öneme sahiptir” demiştir.
Yeni Antibiyotik Nasıl Üretilir?
Yabani fasulyelerin (Phaseolusvulgaris) kök nodüllerinde bulunan bu olağandışı antibiyotik, bitki için azotu sabitleyen ve zararlı mikropları uzak tutan sembiyotik (ortakyaşar) bir toprak bakterisi tarafından üretilmektedir.
Söz konusu bu sembiyotik mikrop, baklagillerin köklerinde nodüller oluşturan Rhizobium cinsine aittir. (Rhizobium hakkında kısaca: Baklagillerin köküne yerleşerek onlarla ortak yaşayan, baklagillerden besin maddesi alan ve buna karşılık olarak onlara havanın serbest azotunu fikse eden, Gram negatif, spor oluşturmayan, çubuk şeklinde olan bakteri türüdür.)
Bununla birlikte, diğer köksapı bakterilerinin aksine, bu özel bakteri ayrıca phazolisin (keşfedilen yeni antibiyotik) de üretmektedir.
Antibiyotik phazolisin, ribozomda üretilen bir peptit sınıfıdır. Ve daha yeni yeni anlamaya başlanılan farklı biyolojik kullanımlara sahip çeşitli doğal ürünler sınıfının da bir parçasıdır.
Araştırmacıların dediğine göre, “Düzinelerce tam genom dizilişlere sahip olsalar bile, bugüne kadar karakterize edilen rhizobial(rhizobium) doğal ürün sayısı, Aktinobakteri(Actinobacteria hakkında kısaca bahsetmek gerekirse:
Karasal veya sucul özellikte büyük bir grubu oluşturan, yerküredeki organik maddenin parçalanmasında önemli rol oynayan, bazı türleri hayvan ve bitkilerde hastalık yapıcı özelliğe sahip ve birçok antibiyotik üreticisi türün yer aldığı Gram pozitif bakteri grubudur.) veya Enterobacteriales gibi verimli gruplarla karşılaştırıldığında son derece küçük kalmaktadır.”
Nasıl Keşfedildi?
Araştırma ekibi, bilgisayar ve biyoinformatik analiz kullanarak, yabani fasulye bakterisinin genomu içindeki doğal ürün gen kümelerinin kaynağını araştırmaya karar vermiş sonucunda ise phazolisin bulunmuştur.
Ayrıca bu antibiyotiğin, sadece farklı bir bakteri hücresi grubuna saldırmakla kalmayıp aynı zamanda bakterilerin içlerine de girebildiğini ve ribozomlarına bağlanabildiğini;bakterinin protein sentezleme becerisini birbirine kattığını ve sadece bu işlemi yaptığı bilinen ikinci bir peptite sahip olduğunu tespit etmişlerdir.
Araştırmacılar bu keşifle ilgili, “Ortak kimyasal özellikleri paylaşan peptitler için eşi benzeri görülmemiş olan bu eylem modları çeşitliliği, bu ribozomal peptitleri yeni antibakteriyellerin araştırılması için özel bir ilgi grubu haline getirmektedir” demişlerdir. Hatta araştırmacılar, potansiyel antibiyotik olma özelliklerinin yanı sıra, bileşiğin doğrudan bitkilere yardımcı olmak için kaldıraç olarak kullanılabileceğini de düşünmektedirler.
İlgili: Peptitler, yaşamın ilk nasıl oluştuğuna dair bulmacanın eksik bir parçası olabilir
Severinov, “Bu bakterinin bir ‘bitki probiyotiği’ olarak da kullanılabileceğini göstermeyi umuyoruz. Çünkü phazolisin, potansiyel olarak zararlı diğer bakterilerin tarımsal açıdan önemli olan bitkilerin kök sistemlerinde büyümesini önleyecektir” demiştir.
İnsan probiyotiklerinde olduğu gibi, toprak probiyotiklerinde de “iyi huylu” bakterilerin gübre içine karıştırılmasını gerekmektedir. Böylelikle bu iyi huylu bakteriler, fasulye, bezelye, nohut, mercimek, yer fıstığı ve soya fasulyesi gibi baklagillerin gelişmesini engelleyecek zararlı bakterilerden bitkiyi koruyacaklardır.
İşte bu şekilde kullanıldığında da, yeni keşfedilen bu bakteri yakın gelecekte bir gün yiyecekleri aralıksız, sürekli bir şekilde yetiştirmemize yardımcı olabilir. Baklagillerin verimini ve zararlı bakterilere karşı direnç gösterme kapasitelerini artırabilir.
Bunlar da ilginizi çekebilir:
- Yeni Antibiyotikler, Direnci Tetiklemeden Etkili Oluyor
- Uzayda Antibiyotiklere Dirençli Bakteri. Yeni Çalışmalar Astronot Sağlığına Güvence Verdi
- Antibiyotik direnci küresel ısınma kadar büyük bir tehdit
Zeynep Erva ŞAHİN
