Katalog

MİKROBİYOLOJİ 130° sıcaklıkta yaşam olabilirmi? Kaplıcalarda keşfedilen ısısever süper bakterilerln yaşamın anahtarı olan yeni enzimlerin üretilmesinde kullanılması için çalışmalar başladı. Japonya'da "süper mikropların" üretimi için 600 milyon lira ayrıldı. Bunlara, petrokimya sanayiinde kullanılan pahalı ve zehirli katalizörlere bır alternatif gözü ile bakılıyor. umbago, proteinlerin dayanıklılığı ve Gönen ilçesi arasında ne ilişki vardır? Görünüşe bakılırsa dilbilım açısından bu üç sözcük arasında bir ilişki yok. Ancak hepsinin bir ortak noktası var ki o da kaplıcalar. Tarihin eski dönemlerinden bu yana değişmeyen tedavi yöntemlerinden birini sıcak sular oluşturmakta. Romatizması olup olmadığını bilmiyoruz, ancak Venüs'ün bile güzelliğini korumak için bedenine şifalı suları döktüğü anlatılır. Günümüzde ise kaplıcalara giden vani bir grup ortaya çıktı. Ancak bunların amacı ne tedavi ne ilerleyen yaşları ne de suların sıcaklığı... Bu grubu bilim adamları oluşturuyor. Japonya altını buldu mu? nuya endüstrinin ilgisi bu noktada başlamaktadır. Derleyen: Mehmet Akif laşması engellendiği sürece 100°C'nin üzerinde yaşam olanaklıdır. Ki bugün Pyrodictium isimli bir organizmanın 110°C'de yaşadığı bir rekor olarak bilinmektedir. 130°C'nin üzerinde de yaşamın olacağına dair belirtiler vardır. Ancak bu canlıların önemli özelliği, en hızlı büyümeyi 70°C veya altında gerçekleştirmesidir. Bu istisnanın dışında: Archaebacteria. Sıcak sularda varlığı ortaya çıkan bu canlı, 80°C'nin üzerinde gerçek geiişimini gösteriyor. Ve yapılan çalışmalara göre dünyanın ilk canlılarında var olduğu sanılan ilkel yapıyı içeriyor. Archaebacteria eski çağların bir kalıntısı mı? L Sıcak sulardan sıçrayan süper bakteri Kaplıcalar endüstriyel kumluşlar tarafından desteklenen araştırmalara konu olmakta, biiim adamları sıcak sularda yaşamlarını sürduren mikroorganizmaları araştırmaktalar. Araştırmalar, Gönen'de değil, ancak yine bir kaplıca yöresi olan Amerika'daki Surtsey adasında başladı. 1969 yılında Amerikan Indiana Üniversitesi'nden mikrobiyolog Thomas Brock, yüksek sıcaklıklarda yaşayan canlılar üzerine ça lışmalarını bu adada yoğunlaştırdı. Daha önce de Yellovvstone Ulusal Parkı'nda incelemeler yapan Brock, adada yaptığı çalışmalarda dört yeni tür termofil sıcaksever bakteri saptadı. Bu bakterilerden birine de Thermus Aquaticus adını verdi. Thermus Aquaticus'un yaşamsal işlevleri, bu sıcaklıkta şu ana kadar bulunanların en mükemmeli idi. Organizma 7D°C'de gelişmesini sürdürmekteydi. Bu gelişmenin üzerine başka yaşambilimciler de sıcaksever canlılar üzerine çalışmalara başladılar. Üstelik bu çalışmalar sıcak banyolar ve gayserlerle sınırlı kalmıyor, endüstriyel atık suları, hatta musluklardan akan sıcak suları da kapsıyordu. Yapılan çalışmalarda, birbirine komşu iki kaynak arasında bile asitlik düzeyı farkı olduğu görünüyor, bazılarının kuvvetli asit, bazılarının ise güçlü bir baz olduğu dikkati çekiyordu. Ancak koşullar yaşam koşullarından ne denli uzak olursa olsun birkaç organizma yaşamını sürdürüyordu. Yaşamın anahtarı: Enzimler Yaşamın sürebilmesi, enzim adı verilen protein yapısındakı katalizörler tarafından kontrol edilen kimyasal reaksiyonlar ile mümkün olmaktadır. Ancak bilinen enzimlerin çoğu 50°C'nin üzerinde bozulmaktadırlar. Karmaşık üç boyutlu yapılarını yitirmekte, etkisiz ve "denatüre" olmaktadırlar. Bilinen bakterilerin enzimleri 60°C'de birkaç dakika, 80°C'de de birkaç saniye etkinliklerini sürdürebilmektedirler. Oysa bizım termofil Achaebacteria1 mız 90°C'nin üzerinde yaşamını sürdürebilmektedir. Bunun olası hale gelmesi için üç yol vardır: Birincisl, organizmanın enzimleri olabildiğince hızlı üretmesi ve denatürasyona karşın yeterli düzeyi her zaman için sağlamasıdır. iklnci varsayım, bakteri hücresinin enzimleri bağlayarak dayanıklılığını arttıran kimyasal bileşiklere sahip olduğudur. Ancak bunun aksı kanıtlanmış, tek başına elde edilen bu enzimler varlıklarını yüksek sıcaklıklarda sürdürebilmişlerdir. Son görüş ise bu enzimlerin dayanıklılıklarını kendi iç yapılarında taşımaları ve yüksek sıcaklıklarda bozulmazlıklarıdır. Araştırmacıların çoğu bu son görüşün digerleri için de akla en yakın oldugunda birleşmektedirler. Ve işte ko' 130 derecede yaşam Öyleyse yaşamın sınırları neydi? Miç kimse bir organizmanın yaşayacağı en yüksek sıcaklığı bilmiyor. Fakat şüphe yok ki yüksek basınç ile suyun buhar Maviyeşil algler sıcağı severler ve yüzeyde haritalar oluştururlar. (Küçük resim) Bazı sıcak yazlarda sülfür miktarı çok fazla olduğundan parlak sarı sülfat toprağın üzerinde görülebilir. (Üstteki resim) Yeni Zelanda'nın Kuzey Adası, termofilik bakteriler için iyi bir av alanıdır. (Büyuk resim) Kokl Horikoshi, Japon devlet SüperMikrop Projesi'nin yöneticisi, "Bazı Insanlar 'sıcakböcekler'i bir hurda olarak nltelendlriyor" şeklinde başladığı konuşmasını şöyle sürdürüyor: "Ama ben onları altın madeni olarak adlandırmayı yeğliyorum." Horikoshi, sıcakböcekler'in gelecek beş altı yıl içinde endüstriyel enzimlerin önemli bir kaynağını oluşturacağını iddia etmekte. "Isıseven bakteriler, çeşitli ilginç enzimler yapabillrler" diyor ve "Çünkü, farklı metabolizmaları vardır. Eğer onlar hakkında daha fazla bilgimiz olursa, eminim ki, diğer mikroorganizmalardan daha fazla yararlanabillrlz" şeklinde devam ediyor. Bilim adamı bu düşüncelerine kanıt olarak termofilik bakteriden elde edilen bir enzimin olası endüstriyel uygulamalarını göstermekte. Bu enzim, sütşekeri olan laktozu glikoz ve galaktoza çevirebilmekte. Ancak enzimin avantajlı yönü, şu ana kadar bu işi gören diğer yollardan elde edilmiş enzimlerin reaksiyon sırasında istenmeyen diğer büyük şeker moleküllerini de ortaya çıkarabilmesi. Buna karşın yeni enzimin yalnızca istenilen ürünleri vermesi. Japonya Araştırma Geliştirme Birliği, "süper mlkrop" çalışması için beş yıllık dönemde yıllık yaklaşık bir milyar 600 milyon lira bütçe ayırdı. 'Veni Biyoteknoloji"nin temelini oluşturacağı sanılan "süper mıkroplar" farklı genetik yapılan sayesinde yaşamda kalırken, dünyanın umutlarını da üzerinde taşıyor. Bunların başında da özellikle petrokimya endüstrisinde kullanılan pahalı ve zehirli katalizörlere bir alternatif yaratmak geliyor. Umutlar da boşa çıkacağa benzemiyor. Japon şehriye fabrikalarında kullanılmak üzere koruyucu bir bileşik aranmaktaydı. Daha önce kullanılan hidrojen peroksit ise hükümet tarafından yasaklanmıştı. Alkolün kullanımı düşünüldü, ancak uçucuydu. Bu sırada problemi çözmek için siklodekstrin önerildi. Bu madde etilalkolü bağlıyor ve uçmasını engelliyordu. Ancak sorun siklodekstrinin kanserojen maddelerden elde edilmesinden kaynaklanıyordu. Bu sırada yardıma "süpermikrop"un yaptığı enzimler yetişti. Siklodekstrini nişastadan ve ucuz olarak sentez ediverdi. Aslında bu bakterilerden beklenen yararlardan biri, belki de en önemlisi damıtma ya da arıtma ile elde edilen, sık sık da başka bir reaksiyondan çıkmış sıcak maddelerin fermantasyonu ya da katalizlenmesi sırasında gereken soğutmaya gerek bırakmaması. Böylece kazanılacak enerji, maliyeti de alabildiğine düşürecek. Şu anda Japonya'da bu proje içinde yaklaşık 25 araştırıcı görev alıyor. Bunların 18'ıni şirketlerın görevtendirdiği elemanlar oluşturuyor. llgi duyan işletmeler arasında ise besin, ilaç, kozmetik ve petrokimya endüstrileri yer alıyor. Horikoshi bu projeye girişmeden önce "Elle tutulabilir bir şey bulamayabiliriz" şeklinde endişelerıni dile getirmişti. Oysa, şimdi araştırmada görev alan herkesi mutluluk kaplamış durumda. Şimdi onların hedefi, en çarpıcı sonuçları alabileceklerl alanları bulmak ve endüstri içinde uyarlamak. (New Sclentlst) • ,