Bilim İnsanları Yaşamın Cevabının 42 Olduğunu Açıkladı
Biyologlar, yaşamın, Evren’in ve her şeyin nihai sorusuna cevap sundular. Bu cevap, Douglas Adams’ın, “Otostopçunun Galaksi Rehberi”nde bizlere aktardığı ve sizin de zaten bildiğiniz üzere, tabii ki 42. Bu durumda söz konusu soru, “Bir hücrede kaç milyon protein bulunuyor?” sorusuydu.
Kanada’daki Toronto Üniversitesi‘nde bulunan bilim insanları, bildiğimiz tüm yaşayan canlıların temel yapı biriminin hücre olduğu göz önüne alındığında, daha uygun bir rakama ulaşamamışlar; fakat amaçları, Douglas Adams’ın fantezilerini doğrulamak değilmiş.
Proteinler, hücrelerimizdeki zor işlerin büyük bölümünü yapan moleküllerdir. Bunların moleküllerin faaliyeti, hücrelerimizin ne kadar iyi çalıştığını ve birbirleriyle ne kadar iyi iletişim kurduklarını belirler.
Üstelik, bir hücrenin proteomu (hücre içindeki proteinlerin toplamı) son derece dinamiktir ve çevresel değişim ile baskılardan devamlı şekilde etkilenir.
Proteinlerin esas önemi göz önüne alındığında, bir hücrenin içinde gerçekten neler döndüğünü tam anlamıyla anlamak isteyen biyologların ortada ne kadar protein bulunduğunu bilmek istemeleri şaşırtıcı değil.
Ancak bilim insanları yıllar boyunca farklı yöntemler ve keyfi ölçüm birimleri kullandığından, protein miktarını iyi bir şekilde saptamak zor olmuştu.
Takım, tezinde şöyle yazıyor: “Protein miktarı üzerine yapılan mevcut çalışmaların geniş kapsamlı tabiatına rağmen, diğer miktar çalışmalarından bağımsız olarak tekil bir çalışmadan alınan belirli bir protein miktarının, güvenilir ve kesin olup olmadığını anlamak zordu.”
Çalışmada, hücre biyolojisinde klasik canlı modellerinden biri olarak kullanılan tek hücreli maya türü olan Saccharomyces cerevisiae‘deki protein miktarının ölçüldüğü, birbirinden ayrı 21 analiz verisine bakıldı.
Araştırmacılar, pek çok veri dizisi sayesinde geniş kapsamlı bir analiz yapma fırsatı buldular; tabi ilk önce bütün verileri tek ölçüye dönüştürmeleri gerekmişti.
Takım üyesi, lisans üstü öğrencisi Brandon Ho şöyle söylüyor: “Hücrede bulunan protein miktarı hakkında bir fikir edinmek zordu çünkü veriler, birbirinden büyük oranda farklı ölçeklerde sunulmuştu.”
Takım, hücre başına molekül miktarının, “protein miktarının en sezgisel ifadesi” olduğuna karar verdi ve verileri normal hale getirip, büyük oranda farklılık gösteren ölçekleri eşleştirmek amacıyla işe koyuldu.
S. cerevisiae mayasında şu an 5.858 proteinlik bir proteom bulunduğu tahmin ediliyor. Ayrıca takım, ortalama bir maya hücresinde bu proteinlerin moleküllerinin 4.2 x 10^7 (veya 42 milyon) sayıda olacağına karar verdi.
Ancak bu proteinler eşit şekilde dağılmış değil. Maya hücresindeki protein tiplerinin çoğu, 1.000 ila 10.000 arasında moleküle sahipmiş, proteinlerin küçük bir kısmında az miktarda molekül varmış, ancak geri kalan bazılarında da yarım milyon kadar molekül olabilirmiş.
Araştırmacılar artık, mayadaki protein miktarı konusunda güvenilir bir rakam elde ettiler. Ayrıca araştırmacıların bu çalışmada tasarladıkları yöntemler, gelecekte insan hücresi proteomları üzerinde benzer çalışmalar yapılmasına da yardımcı olabilir.
Alzheimer ve ALS de dahil olmak üzere insanlardaki birçok hastalığın, hücrelerimizdeki proteinlerin anormal davranması yüzünden gerçekleştiği düşünüldüğünde, bu çok önemli küçük moleküller hakkında daha fazla şey öğrenmek büyük önem taşıyor.
Çalışma, Cell Systems bülteninde yayınlandı.
Çeviren: Ozan Zaloğlu (Popular Science)
