Bakterilerle Savaşta Yeni Bir Kozumuz Var

Evrim, ömrün içerisinde bulunduğu ortama adapte olmasını sağlayan inanılmaz bir süreç. 1990 yılında Frances Arnold, laboratuvarında, mikropları malûm bir halde evrimleşmesini manipüle ederek bu süreci nasıl kendi avantajımıza kullanabileceğimizi gösterdi. Bu prosedür Arnold’a kimya yerinde Nobel Mükafatı kazandırırken, ekibi de bu teknikle yeni antibiyotikler geliştiriyor.

Ekip, yeni yapacakları antibiyotikler konusunda bir zorlukla karşılaştı. Arnold’un ekibi, beta-laktam halkası olarak da bilinen bir cins molekül halkası geliştiriyor. Esasen atom halkaları olan bu yapılar, bakterilerin, hücrelerinin dışına duvar yapma yeteneğini bozarken, aktif bir biçimde onları öldürmeyi de başarıyor. Bu yapılar, penisilin üzere antibiyotiklerde değerli mahal tutuyorlar.


Beta-laktam halkalarını yapmak epeyce zorlayıcı olabiliyor. Bu yapılar, birinci olarak uzun bir molekül zinciri olarak başlıyorlar daha sonra arkaya akıllıca kıvrılıyorlar. Olağanda kimyacıların, nerede kıvrılmaları gerektiğini söyleyen fazladan rehber moleküller eklemeleri ve daha sonra bunları kaldırmaları gerekiyor. Bu da süreci biraz daha uzatıyor ve kusur hissesini biraz daha artıyor.

Araştırmacılar, bu süreci kolaylaştırma teşebbüsüne başladılar, enzimler için güçlükle işleri boşalttılar. Ekip, enzimlerin aşikâr bir yola sahih evrimleşmesi için direkt evrim tekniğini kullandı. Araştırma ekibi, enzimlerin genetik kodlarını bakterilerin içerisine aktarım etti ki böylelikle bu enzimler üretilecekti.

Bu vukuatta ekip, sitokrom P450 ismi verilen enzime evrimleştirmeyi başardı ve böylelikle beta-laktamların üretilmesi mümkün hale gedi. Araştırmanın muharrirlerinden Inha Cho, “Doğada bulunamayan yeni enzimler geliştiriyoruz. Laktamlar, birçok farklı ilaçta bulunabilir, bilhassa antibiyotiklerde, fakat bizim her vakit bir yenisine muhtaçlığımız oluyor” dedi.

Ekibin söylediğine nazaran bu enzimler, şu ana kadar üretilen en tesirli enzimlerden ve her biri milyonlarca beta-laktam molekülü üretebilecek yetenekte. Bu moleküller şu an endüstriyel tasarruf için elverişli durumda ki bu bakterilerin, antibiyotiklere karşı ne kadar süratli direnç kazandığı düşünülürse epeyce olumlu bir haber.