Bilim insanları, akrep kuyruğundaki iğnenin zararlı etkilerini yalnızca savunma amacıyla değil, mevcut koruyucu proteinlerle olan etkileşimiyle de inceliyorlar. Defensin adı verilen bu proteinler, bitki ve hayvanlarda yaygındır ve viral, bakteriyel ve fungal tehditlere karşı savunmada rol oynar.
Çalışmalar, akrep zehri ile defensinler arasındaki potansiyel bağı anlamak için genetik mutasyonların nasıl sonuçlar doğurabileceğini gösterdi. Bulgular, defensinler ile toksinler arasındaki evrimsel ilişki hakkında ilk önemli kanıtları sunuyor ve bu iki protein türünün karşılıklı etkilerinin ilginç bir biçimde birleşebileceğini düşündürtüyor.
Akrep zehri, avı felce uğratmak, düşmanlarına karşı savunma yapmak veya yırtıcıları caydırmak için kullanılan karmaşık, genetik olarak kodlanmış toksik proteinlerden oluşur. Önceki araştırmalar, bu zehirli dokuda bulunan nörotoksin ailesinin, zararlı mikroplara karşı savunma sağlamak amacıyla üretilen böcek defensinleriyle köken bakımından ortak atalara sahip olabileceğini öne sürmüştü.
Çin Bilimler Akademisi’nden Prof. Shunyi Zhu, bu iki yapının genetik mimarisinin beklenenden farklı olduğunu ve bu konu üzerinde yaklaşık 20 yıldır süren bir soru işaretine işaret ettiğini belirtiyor. Araştırmacılar, akrebin “signatürü” olarak kabul edilen yapı ve işlevi belirlemek amacıyla zehrin ana nörotoksin bölümünü analiz ederek çalışmayı sürdürdüler.
Bazı böcek türlerinin koruyucu proteinlerinde kilit dizilimleri inceleyen ekip, kalkan böcekleri, asker böcekleri ve sırt üstü yüzen böcekler arasında benzer motiflere rastladı. Zhu, zehirli böceklerdeki defensinlerin akrep toksin işlevine benzer dizilimler içermesinin şaşırtıcı olduğunu vurguladı. Bu keşifler, defensinlerin evrimsel olarak ara bir aşamayı temsil ettiğini ve bir toksine dönüştürebilecek kapasitede olabileceğini gösteriyor.
Bu hipotezi test etmek için araştırmacılar, böcek defensinlerinin akrep nörotoksin işlevini kazandıracak şekilde yeniden tasarlanmaları ve genetik kodlarında yapılan değişikliklerle proteinin nasıl dönüştüğünü izlediler. Sonuçlar, proteinin sadece tek bir ilmiğin değiştirilmesiyle bile işlev kazanabileceğini gösterdi.
Prof. Zhu, akrep ile iğnelerinin evrimsel kökenlerini mikroplara karşı bağışıklık sisteminden, yırtıcı hayvan savunmasına doğru geçiş yapan bir anahtar adım olarak açıkladı ve bunun tipik bir divergent evrim örneği olduğunu ifade etti. Bu bulgular, defensinler ile toksinler arasındaki ilişkinin karmaşık doğasını aydınlatıyor ve evrimsel süreçlerin moleküler düzeyde nasıl şekillendiğini gösteriyor.
Haber: Derya Çolak
