Page 52 - LabMedya - 56

52 BİYOTEKNOLOJİ www .labmedy a.c om

BİR EKSTREMOFİL

PARÇALANMIŞ

KROMOZOMLARI NASIL

ONARIR?

Zeynep Aleyna KAHRAMAN

Aşırı olarak adlandırabileceğimiz ekstrem yeni ve potansiyel ilaç moleküllerinin keşfi kadar dayanabilir. Bu dozlar tıpkı bir programlarında kullanım için büyük
şartlarda hayatta kalma kabiliyetine sahip için en önemli kaynaklar olmaya devam insanda olduğu gibi mikroorganizmanın potansiyele sahip olan ve istenmeyen
mikroorganizmalar ekstremofiller olarak etmektedir. DNA’sını parçalar. Fakat mikroorganizma, radyasyona maruz kalmayı önleyen, radyo
bilinir. Bu aşırı çevresel şartlara volkanik parçalanmış DNA’sını onarabilir ve koruyucu ilaçlar olarak kullanılabilecek
alanlar, derin deniz, aşırı yüksek ve alçak UVA insan derisine nüfuz edebilir ve doza bağlı olarak saatler içinde hayata bileşikler içerir. Bu mikroorganizmaların çok
sıcaklıklar (45°C’nin üstünde veya 15°C’nin DNA’daki hasarı, genomda kararsızlığa geri dönebilir. Scytoneminin ise UVA yönlülüğü nedeniyle mikrobiyal ekoloji ve
altında), basınç, oksijen azlığı, yüksek neden olabilir. DNA’da pirimidin dimerleri adiasyonunu bloke ederek bir güneş taksonomi üzerine yapılan ileri çalışmalar,
asidik ortamlar ve radyasyonun varlığı oluşturur. Bu da sonuçta mutasyonlara koruyucu olarak kullanıldığı bilinmektedir ekstremofillere ve ticari açıdan ilgi çeken
örnek olarak verilebilir. neden olur; bu tür mutasyonlar, p53 gibi bir ve terapötik olarak antiproliferatif ve metabolik ürünlere olan ilgiyi arttıracaktır.
hücre döngüsü düzenleyici gende meydana anti-enflamatuar özelliklere sahiptir. İlaç geliştirme alanında şirketler, belirli
Modern çağda, ekstremofillerin gelirse, normal hücrelerin kanserli Scytonemin’in onkogenleri kontrol bir ilacı geliştirmek için uzun yıllar süren
keşfedilmesi yeni ve geleneksel olmayan hücrelere dönüşmesine neden olabilir. etmek için PLK1 genini inhibe ettiği de araştırmalara katlanmak zorunda kalırlar.
ürünler geliştirmek için biyoteknoloji bilinmektedir. Bu nedenle, PLK1’in kanser Ekstremofiller; biyoteknoloji, ilaç ve bazı
endüstrilerini harekete geçirmiştir. Ekstremofillerin salgıladıkları metabolik hücrelerinde apoptozu indüklemesini toksik bileşiklerin imhası konusunda
Ekstremofiller, büyüme özelliklerine bağlı ürünler, organizmaların yüksek radyasyon engellemek için kullanılabileceği gelecekteki ilerlemeler için güçlü etkilere
olarak farklı kategorilerde saflaştırılır ve koşullarında hayatta kalmasına yardımcı varsayılmaktadır. Scytonemin’e ek sahiptir. Gelecek yıllarda, bu canlıların daha
genellikle yüksek radyasyon seviyelerine olmak için optimize edilmiştir. UVR’den olarak, halofilik mikroorganizmalar cildi fazla kullanılması, radyasyon aracılı kanser
dayanabilen ekstremofillere radyoya ciltte hasarı önleyen radyolojik koruyucu UV radyasyonunun zararlı etkilerinden gibi hastalıklar için tedaviler bulma ve diğer
dirençli denir. Ekstremofil tipleri arasında ilaçlar geliştirmek için bu bileşiklerin koruduğu bilinen ektoini sentezler. endüstriyel talepleri karşılama konusunda
yüksek metal konsantrasyonları varlığında (proteinler, enzimler, antioksidanlar, şüphesiz etkin rol oynayacaktır.
yetişen metallofiller, yüksek radyasyon anti-radyasyon ajanları ve pigmentler Ektoin; yoğun güneş ışıması, yüksek
varlığında yetişen radyofiller ve oksijen gibi) kullanılması mümkün olabilir. Çoğu sıcaklıklar ve aşırı kuruluk gibi zor şartlar Kaynaklar:
yoksunluğu altında büyüyen mikro aerofiller mikroorganizma, insanlarda ki melanin gibi altında büyüyen, halofilik bakterilerde • Asker D, Awad TS, Beppu T, Ueda K. Deinococcus
de vardır. Bu tür ekstremofillerden elde UVR’yi emebilen foto-koruyucu pigmentler oluşan, düşük moleküler ağırlıklı organik misasensis and Deinococcus roseus, novel
edilen enzimler biyoteknolojik uygulamalar üretir. Radyasyona duyarlı pigmentlerin bir moleküldür. Cildi UVA kaynaklı hücre members of the genus Deinococcus, isolated
için her zaman ilgi odağı olmuştur. ve DNA onarım enzimlerinin biyosentezi, hasarının etkilerinden çeşitli şekillerde from a radioactive site in Japan. Systematic And
diğer organizmaların radyasyon açısından korur ve Langerhans hücrelerinin hasar Applied Microbiology, 2008, 31(1), 43-49.
Ekstremolitler; organizmaların normal zengin bir ortamda yaşamalarını sağlamak görmesini önler. Doğada, bu organizmalar • Buenger J, Driller H. Ectoin: An Effective Natural
büyümesi, gelişimi veya çoğalmasıyla veya korumak için modern biyoteknolojik ektoini sentezleyerek kendilerini bu Substance to Prevent UVA-Induced Premature
doğrudan ilgili olmayan organik tekniklerle aktive edilebilir. streslere karşı korurlar. Photoaging. Skin Pharmacology and Physiology,
bileşiklerdir. Ancak bunların yokluğu 2004, 17(5), 232-237.
organizmanın hayatta kalma, doğurganlık Halofilik bakteriler, cilt bakım ürünlerinde Günümüzde biyoteknolojik yöntemler • Singh OV, Gabani P. Extremophiles: Radiation
veya estetik durumunun bozulmasını hücre koruyucuları ve diğer biyolojik kullanılarak yüksek saflıkta ektoin Resistance Microbial Reserves and Therapeutic
etkileyebilir. ürünlerdeki proteinlerin stabilizatörleri endüstriyel ölçekte üretilmektedir. Kozmetik Implications. Journal of Applied Microbiology,
olarak ektoinler üretir. Ektoinlerin ürünlerinde, cildi UV ışınlarının, özellikle 2011, 110(4), 851-861.
İnsan vücudunun en büyük organı olan deri, ayrıca insan keratinosit hücrelerini UVA de UVA’nın ve kuru cildin neden olduğu • Copeland E, Choy N, Gabani P, Sing OV.
bir dizi çevresel faktör için birincil hedeftir. hasarından koruduğu da bulunmuştur. hasarlara karşı korumak için kullanılır. Biosynthesis of Extremolytes: Radiation
Güneşten gelen UV, moleküler yapılarda Mikosporin benzeri amino asitlerin (MAA) Araştırmalar sonucu elde edilen veriler; Resistance and Biotechnological Implications,
değişikliklere ve serbest radikallerin ise UVR’yi absorbe ettiği bilinmektedir ektoinin, UVA kaynaklı ve hızlandırılmış 2012, Chapter 15.
oluşmasına neden olabilecek iyonlaştırıcı ve siyanobakteriler ile ökaryotik cilt yaşlanmasının etkilerini farklı hücre • Gabani P, Singh OV. Radiation-Resistant
radyasyon içerir. UV spektrumunda (UVA, algler dâhil olmak üzere çok çeşitli seviyelerin engellediğini göstermektedir. Extremophiles and Their Potential in
UVB ve UVC), UVA radyasyonu, 315 ila 400 mikroorganizmalarda bulunabilir. MAA’lar, Biotechnology and Therapeutics. Applied
nm arasında değişen ve en düşük enerjili DNA dimerlerinin oluşumunu engelleyerek UVA ile ışınlanmış insan keratinosit Microbiology and Biotechnology, 2013, 97(3),
UVR’dir. Bu, Dünya yüzeyine ulaşan ve DNA’yı UVR kaynaklı hasarlara karşı korur hücrelerinin ektoin ile ön işlemden 993-1004.
oksidatif stresi tetiklediği bilinen en çok ve günümüzde halen kozmetik sektöründe geçirildiğinde hasara uğramadığı görüldü. • www.scientificamerican.com/article/cheating-
bilinen radyasyon türleri arasındadır. İnsan güneş koruyucularda kullanılmaktadır. Aynı çalışma; UVA ile indüklenen ikinci dna-death-how-an/?redirect=1
vücudu melanin üretimi ile UVR tehdidine haberci salıverilmesinin, transkripsiyon • www.microbiologysociety.org/publication/past-
karşı savunmalar geliştirmiştir. Buna Radyasyona dirençli bir mikroorganizma faktörü AP-2 aktivasyonunun ve issues/real-superheroes/article/heroic-exertion-
rağmen, UVR’ye çevresel olarak daha fazla olan Deinococcus radiodurans; çöllerde, mitokondriyal DNA mutasyonunun ektoin of-radiation-resistant-extremophiles.html
maruz kalınması bu savunmaları azaltabilir. okyanuslarda, göllerde ve deniz balıklarında tarafından önlenebileceğini gösterdi.
Doğal biyo-ürünler, UVR tarafından yapılan yaşayabilir. Bu mikroorganizma bir insanı
oksidatif hasarın önlenmesiyle bağlantılı öldürebilecek radyasyon seviyesine Radyasyona dirençli canlılar; uzay