Tokyo Tech’in Dünya Araştırma Merkezi Girişimi tarafından desteklenen yeni bir çalışma, konakçı kanındaki sirkadiyen sinyal hormonu melatoninin ve ApSigma adı verilen bir faktör incelendi.
İnceleme sonrasında parazit ipuçlarının, sıtma paraziti Plasmodium falciparum’daki bir organel olan apikoplast içindeki gen ekspresyonunu düzenlediğini buldu. Gelecekte, sıtma tedavileri bu çalışmanın ortaya çıkardığı düzenleyici mekanizmaya yönelik olabilir.
Dünya genelinde her yıl 240 milyon kişinin yakalandığı sıtma, en büyük halk sağlığı risklerinden biridir. Ancak bu ölümcül durum bulaşıcı değildir. Plasmodium falciparum sıtma parazitini taşıyan dişi bir Anopheles sivrisineğinin ısırması yoluyla yayılır (Şekil: 1).
Bu parazit insanların vücuduna sivrisinek ısırıklarıyla girer ve ateş, soğuk algınlığı, yorgunluk ve baş ağrısı gibi son derece tekrarlayan semptomlar üretir. Sirkadiyen ritim ya da konağın 24 saatlik iç biyolojik saati ile parazitin yaşam döngüsü, semptomların periyodikliğinin nedeni olarak ilişkilendirilebilir.
Sadece P. falciparum’da bulunan özel bir hücresel organel olan apikoplastın kendi genomu vardır ve parazitin yaşam döngüsü için gereklidir. Önemlerine rağmen, apikoplastlardaki gen ifadesini kontrol eden süreçler hakkında, bunların P. falciparum’un yaşam döngüsünü veya sıtma semptomlarının belirgin periyodikliğini nasıl etkileyebileceği de dahil olmak üzere çok az şey anlaşılmıştır.
Bu nedenle, Tokyo Teknoloji Enstitüsü’nden (Tokyo Tech) Profesör Kan Tanaka yönetimindeki bir grup araştırmacı, apikoplast gen ifadesini düzenleyen temel mekanizmaları daha iyi anlamak için kısa süre önce işbirliğine dayalı bir araştırma başlattı.
Önceki araştırmalar, belirli bitki bileşenlerinin plastidlerdeki veya apikoplast gibi organellerdeki gen ifadesinin sirkadiyen kontrolüne dahil olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, mevcut çalışmanın hipotezi, nükleer olarak kodlanmış bir bileşenin apikoplast gen ifadesini P. falciparum’un yaşam döngüsü veya konağının sirkadiyen ritmi ile koordine edebileceğiydi.
Ekip, P. falciparum’u bir laboratuvarda yetiştirdi ve incelemek için immünofloresan mikroskobu ve filogenetik analiz kullandı. Sonuç olarak, apikoplast RNA polimerazın nükleer olarak kodlanmış bir alt birimi olan ApSigma’yı keşfettiler. Büyük olasılıkla parazitin gelişimsel kontrolüne benzer bir periyodikliğe sahip olan apikoplast transkript birikimine alt birimle birlikte aracılık ediyor. Konak kanında bulunan sirkadiyen sinyal hormonu melatonin de apikoplast transkripsiyonunda ve apikoplast alt birim geni apSig’in ekspresyonunda artışa neden olmuştur.
Araştırmacılar, çeşitli çalışmalardan elde edilen verilere dayanarak, konağın sirkadiyen ritminin parazitin içsel ipuçlarıyla birleştirildiği evrimsel olarak sürdürülen bir düzenleyici sistem olduğunu öne sürüyor. P. falciparum apikoplastında genom transkripsiyonunu düzenlemek için birlikte çalışırlar. Bu çalışma, Plasmodium hücre döngüsünün düzenleyici mekanizmalarını tam olarak açıklamayı amaçlayan alanda gelecekteki araştırmalar için güçlü bir temel oluşturmaktadır.
Dr. Tanaka araştırmanın gelecekteki etkilerini şu sözlerle özetliyor “Sıtma her yıl yüz binlerce insanın hayatına mal oluyor. Bu çalışma, sıtma tedavisinde potansiyel bir hedef olarak hizmet edebilecek düzenleyici bir mekanizmayı tanımlamaktadır.
Profesör Dodd sözlerine şöyle devam ediyor: “Bitkilerde tanımladığımız bir sürecin, küresel olarak önemli bir patojende eşdeğer bir mekanizmanın keşfine yol açması şaşırtıcı.” Yeni keşfedilen protein ve mekanizma, hem insanlarda hem de çiftlik hayvanlarında sıtmayı tedavi edecek veya önleyecek ilaçların oluşturulması için yeni bir hedef sunabilir.
Profesör Kita’nın vardığı sonuç da olumludur. “Bu araştırma, uluslararası ve disiplinler arası işbirliğinin değerini ve bitki bilimleri ile mikrobiyolojinin, küresel çapta önemli yararlar sağlayabilecek alışılmadık ve yeni keşifler yapma gücünü ortaya koymaktadır.”
Sıtmanın etkili bir şekilde tedavi edileceğini umalım!
Kaynak: titech.ac.jp/english/news/
