Biyologlar, Gezegendeki En Hızlı Organizmalardan Biri Tarafından Kullanılan Dünyadaki En Küçük Pervaneyi İnceliyor

Exeter Üniversitesi bilim adamları, arke adı verilen tek hücreli organizmalar tarafından kullanılan küçük pervaneler hakkında yeni bilgiler keşfettiler.

Bakteriler gibi, arkeler de insan vücudunun içi de dahil olmak üzere çok çeşitli habitatlarda bulunur, ancak bakterilerin aksine hastalığa neden oldukları bilinmemektedir.

Bazı arkeler, arkellum adı verilen spiral şekilli bir filamenti döndürerek kendilerini inanılmaz hızlara iterler. Güçlü bir kriyo-elektron mikroskobu kullanan yeni çalışma, bunu her zamankinden daha yakından inceledi.

Regensburg Üniversitesi’ni de içeren araştırma ekibi , İzlanda açıklarında su sıcaklıklarının yaklaşık 80°C’ye ulaşabileceği sualtı volkanlarının yakınında bulunan bir tür olan Methanocaldococcus villosus’a odaklandı .

Exeter’in Yaşayan Sistemler Enstitüsü’nden (LSI) Dr. Lavinia Gambelli, “ M. villosus , saniyede yaklaşık 500 vücut uzunluğunda yüzer” dedi.

“Küçük hücrenin sadece bir mikrometre boyutunda olduğu düşünülürse, bu bir saniyede yarım milimetre anlamına gelir.

“İlk bakışta, bu pek görünmüyor. Ancak kıyaslandığında, bir çita saniyede sadece 20 vücut uzunluğuna ulaşır – yani bir M. villosus hücresi bir çita boyutunda olsaydı, saatte yaklaşık 3.000 kilometre yüzerdi.

” M. villosus’un ulaşabileceği inanılmaz hız , onu gezegendeki en hızlı organizmalardan biri yapıyor.”

Araştırmacılar, kriyo-elektron mikroskobunu kullanarak, genişliği yalnızca birkaç hidrojen atomu kadar küçük olan nesneleri görebilirler.

Yine LSI’den Dr. Bertram Daum, “Bu çözünürlükte, yaşamın dokusunu görebilir ve temel biyolojik süreçleri atomik ayrıntılarda inceleyebiliriz” dedi.

“Bu çalışmada, şekli ve nasıl çalıştığı hakkında daha fazla bilgi edinmek için dünyanın en küçük pervanesine yakından bakabildik.

“Bize bu büyüleyici organizmalar hakkında daha fazla şey öğretmenin yanı sıra, bunun insan sağlığı ve teknolojisi üzerinde etkileri olabilir.

“Arkeler, insan vücudunda bulunan mikroorganizmaların önemli bir yüzdesini oluşturur. Şimdiye kadar hiçbirinin hastalığa neden olduğu bulunmadı, ancak bu bir olasılık olmaya devam ediyor.

“Gelecekte, arkelerin kullandığı küçük pervanelere dayalı ilaç dağıtımı için mikroskobik robotik cihazlar geliştirmek bile mümkün olabilir.”

Çalışma, M. villosus tarafından kullanılan filamentin, birbirini izleyen iki proteinin binlerce kopyasından oluştuğunu, daha önce araştırılan filamentlerin ise yalnızca bir protein gösterdiğini keşfetti .

Bu, bir archaellum’un mimarisinin ve montajının önceden düşünülenden daha karmaşık olduğunu göstermektedir.

Araştırmacılar ayrıca, archaellum filamentinin hareket etmesini sağlayan ve hücreyi yüksek hızda hareket ettiren iki ana yapısal unsur tanımladılar.

Çalışma, Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi.

Nature Communications dergisinde yayınlanan makalenin başlığı şöyle: “Birbirini izleyen iki alt birimden oluşan bir arkellum filamenti.”

Referans: Lavinia Gambelli, Michail N. Isupov, Rebecca Conners, Mathew McLaren, Annett Bellack, Vicki Gold, Reinhard Rachel ve Bertram Daum, 7 Şubat 2022, Nature Communications .