Y Küf Mantarının Gizli Kalmış “Özel Hayatı”

> < İlay Çelik

Y

man-tarlar ve algler gibi pek çok mikroorganiz-ma da eşeyli olarak üreyebiliyor. Bu da ye-ni nesil orgaye-nizmaların, eşleşen bireylerin her ikisin-den de gen alarak yeni özellikler kazanmasını sağ-lıyor. Böylece yeni nesil organizmalar değişken çev-re koşullarına karşı daha dayanıklı olmalarını

sağla-yacak yeni özellikler kazanabiliyor. Ancak mantarlar için eşeyli üreme her zaman geçerli bir durum değil. Çoğu mantar sporlar yoluyla eşeysiz olarak çoğalı-yor. Küf mantarlarına ait sporları bozulmuş yiyecek-ler üzerinde beyaz, yeşil ya da siyah tozsu kalıntılar olarak görürüz. Bu sporlar sadece tek bir atadan ge-len genlere sahiptir.

Küf Mantarının

Gizli Kalmış “Özel Hayatı”

Bilim insanlarının çok uzun süredir mercek altında tuttukları canlıların bile şaşırtıcı yeni özellikleri keşfedilebiliyor. Kısa

bir süre önce penisilin üreten Penicillium chrysogenum adlı küf mantarı için de benzer bir durum söz konusu oldu. Yüz

yılı aşkın bir süredir Penicillium chrysogenum’un sadece sporlar yoluyla, eşeysiz olarak çoğaldığı sanılıyordu. Ancak

uluslararası bir araştırma ekibi mantarın aynı zamanda bir eşeyli üreme döngüsüne de sahip olduğunu ortaya çıkardı.

thinkst

ock

40

Bilim ve Teknik Mart 2013

> <

İngiltere’de Nottingham Üniversite-si’nde mantar biyolojisi üzerine çalışan Paul Dyer, penisilin üretiminde kulla-nılan Penicillium chrysogenum adlı küf mantarının gerekli şartlar sağlandığında eşeyli üreme olasılığı olabileceğini düşü-nüyordu. Mantarın tüm genomunun dizi analizi sonucunda, aslında eşeyli çoğal-ma için gerekli genleri hâlâ taşıdığı anla-şıldı. Bunun üzerine Dyer ve Avrupa’daki birkaç araştırma enstitüsünden araştır-macılar Penicillium chrysogenum’u eşey-li çoğalmaya teşvik edebilecek ideal ko-şulları araştırmaya başladı. Dyer ve ça-lışma arkadaşları önce iki farklı cinsiyet-te olabilen Penicillium chrysogenum’un birbiriyle uyumlu eşleşme genlerine sa-hip olan soylarını bir araya getirdi ve bunları farklı besin ve ışık koşulların-da çoğalttı. İşe yarayan kombinasyon ise biyotin adlı vitaminle güçlendirilmiş, yulaf ezmesi temelli bir besi yeri oldu.

Karanlıkta geçirdikleri beş haftalık süre sonunda mantarların sadece eşeyli üre-me sonrasında oluşan özel yapılar geliştir-diği görüldü. Genetik analizler de genle-rin eşeyli çoğalmayla çaprazlanmış oldu-ğunu kanıtladı.

Araştırmacılar ayrıca küf mantarının sahip olduğu 12.000 kadar genin etkinli-ğini de inceledi. Sonuçta eşeyli üremeyle ilgili genlerin başka bazı biyolojik işlevler-le, örneğin penisilin üretimiyle ilgili gen-lerin etkinliğini de kontrol ettiği anlaşıldı.

Eşeyli olarak üreme yeteneği gösteren mantarların daha fazla penisilin ürettiği görüldü. Bu yeni keşif başlı başına şaşır-tıcı olduğu gibi uygulamaya yönelik fay-dalar da vaat ediyor. Daha fazla penisilin elde etmek amacıyla eşeyli olarak çoğalan

Penicillium chrysogenum mantarları

kul-lanılabilir. Araştırmacılardan Ulrich Kück çok miktarda antibiyotik üretebilen en-düstriyel Penicillium chrysogenum

soyları-nın hâlihazırda kullanımda olduğunu, an-cak bu soyların genetik açıdan istikrarsız olduğunu söylüyor. Yani mantar kültürü yaşlandıkça penisilin üretiminde düşme eğilimi görülüyor. Kück, endüstride kulla-nılan soyların haftada ya da ayda bir tak-viye edilmesi gerektiğini, yüksek penisilin üretme kapasitesine sahip bir soyun sağ-lıklı başka bir soyla eşleştirilmesinin çok faydalı olabileceğini belirtiyor.

Küf Mantarının

Gizli Kalmış “Özel Hayatı”

Kaynaklar

• http://www.sciencedaily.com/ releases/2013/01/130108084138.htm • http://www.scientificamerican.com/

article.cfm?id=the-joy-of-fungal-sex

Bakteri Düşmanı Penisilin

Penicillium chrysogenum’un ürettiği

peni-silin adlı maddenin bakterilere karşı öldü-rücü etkisi ilk defa yüz yıl kadar önce Ale-xandre Fleming tarafından keşfedilmişti.

Bugün yıllık piyasa değeri yaklaşık 6 milyar avro olan bu antibiyotik hâlâ ancak bu küf mantarları tarafından üretilebiliyor. Bu küf mantarı beta-laktam adı verilen, azot ve kar-bon içeren, halka şeklindeki kimyasal yapı-lar üretiyor. Beta-laktam ise bakterilerin hüc-re duvarı oluşturmasına engel oluyor. Böy-lece bu antibiyotik, mantarın yaşadığı yer-lerde yaşamaya çalışan bakterileri öldürü-yor. Bu mekanizma aynı zamanda doktorla-rın 1940’lardan beri bakteriyel hastalıklarla

savaşta kullandığı güçlü bir silah. Penisilin ve benzer mekanizmalarla etki gösteren çok sa-yıda başka antibiyotik o zamandan beri mil-yonlarca insanın hayatını kurtardı. Bu süreç-te başka mikroorganizmalarda da baksüreç-terile- bakterile-re karşı farklı mekanizmalarla, örneğin bakte-rilerdeki protein sentezini engelleyerek ya da bakteri hücrelerindeki zarsı yapılara zarar ve-rerek etkili olan, çok sayıda başka antibiyotik de keşfedildi. Bunların bir kısmı artık sente-tik ya da yarı-sentesente-tik olarak da üretilebiliyor.

thinkst

ock

thinkst

ock

SCIENCE SOURCE / Phot

o Resear chers / G ett y Images Türk iye thinkst ock 41 41 40_41_kuf_mantari.indd 41 26.02.2013 11:01