Fotosentez Yapan Bir Hayvan Biyoloji “ELYSIA CHLOROTICA”

BİTKİ HÜCRELERİNİN FOTOSENTEZ YAPARAK KARBONHİDRAT (YANİ BESİN, ENERJİ) ÜRETTİKLERİNİ BİLİYORUZ. ANCAK BİLİM DÜNYASI BU DURUMU DEĞİŞTİREN BİR CANLI İLE KARŞILAŞTI: ELYSIA CHLOROTICA.

Doğa, her zaman sınırları zorlayan ve bizi şaşırtan bir mühendislik harikası. Bitki hücrelerinin fotosentez yaparak karbonhidrat (yani besin, enerji) ürettiklerini biliyoruz. Ancak bilim dünyası bu durumu değiştiren bir canlı ile karşılaştı: Elysia chlorotica. Halk arasında “Güneş Enerjili Deniz Tavşanı” olarak da bilinen bu deniz salyangozu, bir yaprağa benziyor ve ayrıca yaprak gibi o da güneş ışığından enerji üretebiliyor. Peki, bir hayvan nasıl olur da fotosentez yapabilir?

Elysia chlorotica, bu yeteneğini doğuştan getirmiyor ama bir bakıma çalıyor. Bu canlı, beslendiği Vaucheria litorea adlı alglerin içindeki kloroplastları sindirmek yerine vücudundaki özel hücrelere hapsediyor. Bilim dünyasında “kleptoplasti” (kloroplast hırsızlığı) olarak adlandırılan bu süreç sayesinde deniz tavşanı aylarca hiçbir şey yemeden, sadece güneş ışığıyla hayatta kalabiliyor.

Normal şartlarda bir kloroplastın ait olduğu bitki hücresi dışında canlı kalması ve işlev görmesi imkânsızdır. Ancak Elysia chlorotica, bu organelleri kendi dokularında aylarca canlı tutabiliyor. Yapılan araştırmalar, bu canlının algleri ve yanı sıra kloroplastların çalışmasını sağlayan bazı kritik genleri de yatay gen transferi yoluyla kendi DNA’sına katmış olabileceğini gösteriyor. Bu durum, evrimsel biyolojinin ve genetik mühendisliğinin en büyüleyici örneklerinden biri olarak kabul ediliyor. Bir hayvanın farklı bir alemden gelen genetik materyali kendi metabolizmasına bu denli kusursuz entegre etmesi, bilim insanları için hâlâ çözülmeyi bekleyen sırlar barındırıyor.

Geleceğin Tıbbı İçin İlham Kaynağı

Elysia chlorotica biyolojik açıdan bir merak uyandırsa da geleceğin tıbbı için önemli bir ilham kaynağı niteliği taşıyor. Örneğin farklı organizmalar arasındaki gen transferinin başarısı, insanda genetik hastalıkların tedavisinde yeni modellemelere kapı aralayabilir. Aynı şekilde bir organelin yabancı bir konakçı içinde nasıl bu kadar uzun süre işlevsel kaldığını anlamak, hücresel yaşlanma ve rejeneratif tıp çalışmalarına ışık tutabilir. Doğanın bu entegrasyon yeteneği, akıllı ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesinde biyomimetik bir rehber olabilir.

Doğa, kendi eczanesinde ve laboratuvarında bizim hayal dahi edemediğimiz formülleri milyonlarca yıldır başarıyla uyguluyor. Elysia chlorotica, bize sınırların ne kadar esnek olduğunu ve öğrenilecek ne kadar çok şey olduğunu bir kez daha hatırlatıyor. Geleceğin sağlık çözümleri, belki de okyanusun derinliklerindeki bu küçük yeşil yaprağın genlerinde gizlidir.

Kaynaklar: M. E. Rumpho, J. M. Worful, J. Lee, K. Kannan, M. S. Tyler, D. Bhattacharya, A. Moustafa & J.R. Manhart, Horizontal gene transfer of the algal nuclear gene psbO to the photosynthetic sea slug Elysia chlorotica, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (46) 17867-17871, https://doi.org/10.1073/ pnas.0804968105 (2008). Rumpho ME, Pelletreau KN, Moustafa A, Bhattacharya D. The making of a photosynthetic animal. J Exp Biol. 2010; 214:303–11. Evrim Ağacı internet sitesi: https://evrimagaci. org/kleptoplazi-bir-hayvan-bitki-genlerini-calip-klorofil-uretip-fotosentez-yaparak-kendi-besinini-uretebiliyor-514