Tıpkı Bir Kablo Gibi Elektrik İleten Bakteri Bulundu!

Bilim dünyası, Oregon kıyılarındaki çamurlu sularda kıpırdanan ve adeta minyatür bir elektrik kablosu gibi davranan yepyeni bir bakteri türünün keşfiyle heyecanlanıyor. Bu sıradışı canlı, biyoelektronik cihazlar alanında yepyeni bir çağın kapılarını aralayabilir ve doğanın ne kadar şaşırtıcı mekanizmalara sahip olduğunu bir kez daha gözler önüne seriyor.

Bilim İnsanları Oregon Kıyılarında Yeni Bir Kablo Bakteri Türü Saptadı

Bu yeni keşfedilen ve Ca. Electrothrix yaqonensis olarak adlandırılan bakteri, adını bulunduğu bölgenin yerli halkı olan Yaqo'n insanlarından alıyor. Elektriği bir tel gibi iletebilme yeteneğiyle öne çıkan bu bakteri, aslında bu alanda yalnız değil. Ancak Ca. Electrothrix yaqonensis, onu diğer elektrik ileten mikroplardan ayıran bazı büyüleyici ve kendine has özellikler taşıyor. Bu tür organizmalar genel olarak kablo bakterileri olarak biliniyor ve henüz laboratuvar ortamında kültüre alınıp resmi olarak tanımlanmamış sadece birkaçı tanınıyor. Genellikle tortul ortamlarda yaşayan bu canlılar, uç uca eklenerek elektron taşıyan uzun iplikçikler oluşturuyorlar.

Yeni Keşfedilen Bakteri Benzersiz Yapısal Özellikleriyle Dikkat Çekiyor

Bu ilginç türler arasında bile Ca. Electrothrix yaqonensis farklı bir yerde duruyor. Oregon Eyalet Üniversitesi ve James Madison Üniversitesi'nden mikrobiyolog Cheng Li, bu yeni türün, Ca. Electrothrix soyu içinde adeta bir köprü görevi gördüğünü ve bu bakterilerin nasıl evrimleştiği ve farklı ortamlarda nasıl işlev görebileceğine dair yeni bilgiler sunabileceğini belirtiyor. Metabolik potansiyeli açısından diğer tüm tanımlanmış kablo bakteri türlerinden ayrılan bu canlı, özellikle yüzeyindeki belirgin çıkıntılarla fark yaratıyor. Diğer türlerde görülenlerden üç kat daha geniş olabilen bu çıkıntılar, benzersiz nikel bazlı moleküllerden yapılmış yüksek derecede iletken lifler barındırıyor.

Bakterinin Uzun Mesafelere Elektron Taşıma Mekanizması Ortaya Çıkarıldı

Belçika'daki Antwerp Üniversitesi'nden mikrobiyolog Anwar Hiralal liderliğindeki araştırma ekibi, bu bakteriyi genomik, morfolojik, spektroskopik ve elektriksel karakterizasyon teknikleri kullanarak izole edip inceledi. Sonuçlar, bakterinin diğer kablo bakterilerinden bazı morfolojik farklılıklarının yanı sıra her iki cinse de genetik benzerlikler taşıdığını gösterdi. En önemli bulgular arasında, bu belirgin çıkıntılar ve mikropların uzun, birbirine bağlı ipliklerini oluştururken salgıladıkları hücre dışı kılıflar yer alıyordu. Bakteriler, bu iplikler sayesinde oksijenin ulaşamadığı tortunun derinliklerinde sülfürü metabolize ederek enerji üretiyor. Bu işlem sırasında ortaya çıkan elektronları ise oksijen veya nitratın bulunduğu üst katmanlara taşıyorlar; burada üstteki hücreler bu elektronları alarak metabolik bir iş bölümü gerçekleştiriyor.

Bu Keşif Biyoelektronik Cihazlardan Çevre Temizliğine Kadar Geniş Olanaklar Sunuyor

Araştırmacılara göre, bakterilerin bu davranışı gıda güvenliği ve çevre temizliği gibi alanlarda insanlar tarafından değerlendirilebilecek önemli bir potansiyel taşıyor. Mikrobiyolog Li, bu bakterilerin elektronları transfer ederek kirleticileri temizleyebileceğini ve bu sayede zararlı maddelerin çökeltilerden uzaklaştırılmasında kullanılabileceğini ifade ediyor. Ayrıca, yüksek iletkenliğe sahip nikel proteinlerinin tasarımının yeni biyoelektronik cihazlara ilham verebileceğini de ekliyor. Bu yeni türün kablo bakterileri soy ağacındaki yerini ve ondan öğrenebileceklerimizi daha da netleştirmek için ileri çalışmaların yapılması planlanıyor. Araştırmacılar, bu türün alışılmadık metabolik özelliklerinin, kablo bakterileri soyu içindeki karmaşık evrimsel dinamikleri vurguladığını ve bu grup içinde daha önce fark edilenden daha geniş bir işlevsel ve ekolojik çeşitlilik olduğunu gösterdiğini belirtiyorlar. Bu önemli araştırma, Applied and Environmental Microbiology dergisinde yayımlandı.