Dünyadaki İlk Bakterinin Peşinde…
Tüm bakterilerin atası neye benziyordu, nerede yaşıyordu ve neyle besleniyordu? Hiç düşündünüz mü? Merak ettiniz mi?
Bir araştırma ekibi, biyokimyasal metabolik ağları ve evrimsel ağaçları analiz ederek bu sorulara cevaplar buldu. Artık ilk bakterinin şeklini bile çıkarabilirler…
Bakterilerin Atası LUCA
Yaklaşık beş yıl önce, Enstitü Başkanı Prof. Dr. William Bill Martin ve ekibi, tüm canlı organizmaların son evrensel ortak atasını tanıttı ve ona “LUCA” adını verdi. Bakterilerin atası, yaklaşık 3.8 milyar yıl önce sıcak derin deniz hidrotermal menfezlerinde yaşadığı bildirildi.
Bakterilerin Atası LBCA
Şimdilerde ise Düsseldorf’tan evrimsel biyologlar, “LBCA” (“Last Bacterial Common Ancestor”) adlı başka bir eski hücreyi tanımladılar.
Bakteriler neredeyse hayatın kendisi kadar eskidir…
LBCA, yaklaşık 3,5 milyar yıl önce, LUCA’ya benzer bir ortamda yaşadı. Araştırma ekibi, LBCA‘nın genetik kodunu, özelliklerini ve hikayesini ortaya çıkarmak için oksijensiz hayatta kalan 1.089 anaerob bakterinin genomlarını inceledi.
Daha yüksek yaşam formları, genetik kodlarını dikey gen aktarımı yoluyla ebeveynden döllere aktarır. Sonuç olarak, genom, filogenetik tarih hakkında bilgi sağlar. Ancak bakteriler, başka bir gen transfer formunda, yani lateral gen transferinde (LGT) ustadır. Bu, bakterilerin farklı türler arasında genetik bilgi alışverişi yapmasına izin verir. Bu, geleneksel filogenetik yöntemleri bakteriyel evrim ağacındaki kökü çıkaramaz hale getirdiğinden, LBCA genomunun yeniden yapılandırılmasında büyük bir zorluk oluşturdu.
Bu nedenle, araştırmacılar binlerce ayrı ağaçla birlikte biyokimyasal ağlar kullandılar. 1.089 anaerobik genomu araştırdılar ve tüm bakterilerde korunan 146 protein ailesini belirlediler. Bu proteinler neredeyse eksiksiz bir metabolik ağ oluşturmuştur.
Araştırmacılar, “LBCA‘nın büyük olasılıkla basil şeklinde olduğu sonucuna güvenle varabiliriz” diyor. “Clostridia‘ya benziyorsa, LBCA’nın spor yapabilmesi mümkündür.” Bu hipotezin yakın zamanda diğer araştırmacılar tarafından ortaya atıldığı ve sonuçların birbiriyle son derece uyumlu olduğunu söylüyor.
Sporları oluşturmak, bakterilerin atası için erken Dünya’nın misafirperver olmayan ortamında hayatta kalmalarına izin veren bir adaptasyondur…
Bakteriyoloji kategorimizden bakterilerle ve bakteriyolojik hastalıklarla ilgili birçok yazımıza ulaşabilirsiniz.
Makale: Joana C. Xavier, Rebecca E. Gerhards, Jessica L. E. Wimmer, Julia Brueckner, Fernando D. K. Tria, William F. Martin. The metabolic network of the last bacterial common ancestor. Communications Biology, 2021; 4 (1) DOI: 10.1038/s42003-021-01918-4