Hamam böcekleri uzun zamandır doğanın en dayanıklı canlılarından biri olarak görülüyor. Radyasyona direnç gösterebildikleri, açlığa uzun süre dayanabildikleri ve kaybettikleri uzuvları yeniden oluşturabildikleri biliniyor. Bilim insanları bu olağanüstü dayanıklılığın arkasındaki sırlardan birinin genetik yapıları olduğunu düşünüyor.
Şimdi Avustralya'daki araştırmacılar tarafından yürütülen yeni bir çalışma, hamam böceklerinin genomunda beklenmedik bir keşfe imza attı. Araştırmaya göre bu böcekler, milyonlarca yıl boyunca birlikte yaşadıkları bakterilerden on binlerce DNA parçası almış olabilir.
Üstelik bu sayı, şimdiye kadar karmaşık canlılarda tespit edilen benzer gen transferlerinden kat kat fazla.
Araştırma sonuçları, ABD Ulusal Bilimler Akademisi'nin dergisi PNAS'ta yayımlandı.
Bakterilerden hayvanlara DNA geçişi
Araştırmanın merkezinde, hamam böceklerinin hücrelerinde yaşayan Blattabacterium cuenoti adlı bir bakteri var.
Bilim insanları uzun süredir bu bakterinin hamam böceklerinin yaşamında önemli rol oynadığını biliyordu. Özellikle azot geri dönüşümüne yardımcı olarak böceklerin besinleri daha verimli kullanmasını sağladığı düşünülüyordu.
Ancak yeni çalışma, bakterinin faydalı bir yol arkadaşı olmakla kalmadığını, aynı zamanda genetik materyalinin bir kısmını ev sahibine aktarmış olabileceğini ortaya koyuyor.
Bu olaya biyolojide "yatay gen transferi" adı veriliyor.
Normalde genler ebeveynlerden yavrulara aktarılıyor. Yatay gen transferinde ise DNA, farklı türler arasında doğrudan geçiş yapıyor.
Bu süreç bakterilerde oldukça yaygın görülse de hayvanlar ve bitkiler gibi karmaşık canlılarda çok daha nadir olduğu düşünülüyor.
18 türün genomu incelendi
Araştırmacılar çalışmada 18 farklı hamam böceği ve termit türünün tam genomunu analiz etti.
Termitler ve hamam böcekleri yakın akraba canlılar olmasına rağmen evrimsel süreçte ayrıldıktan sonra termitlerin büyük bölümü söz konusu bakteriyi kaybetmişti.
Araştırmanın önemli yeniliklerinden biri de yalnızca genleri değil, protein üretmeyen küçük DNA parçalarını da incelemesi oldu.
Önceki çalışmalar genellikle yalnızca belirli işlevlere sahip genlere odaklandığı için bu küçük parçalar gözden kaçmıştı.
40 binden fazla yabancı DNA parçası bulundu
Sonuçlar araştırmacıları şaşırttı.
Bilim insanları hamam böcekleri ve akrabalarının genomlarında toplam 40 bin 485 adet bakteri kökenli DNA parçası tespit etti.
Türlere göre sayı değişmekle birlikte bazı canlılarda yalnızca birkaç düzine, bazılarında ise binlerce yabancı DNA parçası bulundu.
Bu rakam şimdiye kadar karmaşık canlılarda kaydedilen en yüksek yatay gen transferi sayısından yüzlerce kat daha fazla.
Araştırmacılar, daha önce bir ökaryotta tespit edilen en yüksek yatay gen transferi sayısının 300'ün altında olduğunu belirtiyor.
Bazı DNA parçaları milyonlarca yıldır korunuyor
Çalışmanın dikkat çekici sonuçlarından biri de bazı yabancı DNA parçalarının son derece eski olması.
Araştırmacılar, bazı genetik eklemelerin hamam böceği soyunda en az 28,7 milyon yıldır varlığını sürdürdüğünü hesapladı.
Bu durum, söz konusu DNA parçalarının tamamen rastlantısal olmayabileceğini düşündürüyor.
Çünkü doğal seçilim genellikle zararlı genetik değişiklikleri zamanla ortadan kaldırıyor.
Milyonlarca yıl boyunca korunmuş olmaları, bu parçaların belirli işlevler kazanmış olabileceği ihtimalini gündeme getiriyor.
Peki bu DNA parçaları ne işe yarıyor?
Şimdilik kimse bunun yanıtını bilmiyor.
Araştırmacılar, bakterilerden gelen bu DNA parçalarının hamam böceklerine herhangi bir avantaj sağlayıp sağlamadığının henüz belirlenemediğini vurguluyor.
Bu parçalar gerçekten faydalı olabilir, tamamen etkisiz kalmış olabilir ya da hafif derecede zararlı olmalarına rağmen doğal seçilim tarafından henüz ortadan kaldırılmamış olabilir.
