Cevher 14. Yılanlarda ve deniz taraklarında zehire karşı direnç

MOLEKÜLER İŞLEMLERİN CEVHERLERİ
14. Yılanlarda ve deniz taraklarında zehire karşı direnç

Biyologlar giderek, uyarlamalı evrimsel değişimi oluşturan moleküler düzenleri anlamaya başladılar. Örneğin bir tür su keleri (semender) olan Taricha granulosa'nın bazı popülasyonlarında, bireylerin küçük yılanlara (Thamnophis sirtalis) karşı savunma amacıyla derilerinde sinir zehiri tetrodotoksini (tetrodotoxin) biriktirdikleri saptandı. Tetrodotoksin üreten su kelerlerini avlayan yılanlar bu zehire karşı direnç evirmişlerdir. Kaliforniya'daki Stanford Tıp Okulu'ndan Shana Geffeney ve arkadaşları, bu direncin altında yatan düzeni son derece özenli bir çalışmayla ortaya koydular; bu çalışmaları 2005'de yayınlandı. Küçük yılanların, avları olan su kelerlerine karşı oluşturdukları direncin düzeyindeki değişim, tetrodotoksinin belli bir sodyum kanalına olan bağlantısına etki eden moleküler değişimlere değin izlenebilir.

Su kelerini avlayan yılan

Kanada'daki Nova Scotia Deniz Biyobilim Enstitüsü'nden Monica Bricelj ve arkadaşlarının Nature dergisinin aynı sayısında bildirdikleri gibi, benzer bir zehire karşı direnç seçimi de, Kuzey Amerika'nın Atlantik kıyısında yaşayan deniz taraklarında (Mya arenaria) gerçekleşir. 'Kırmızı gelgitleri' oluşturan yosunlar insanlarda felç yapan ve kabuklu deniz ürünleri zehirlenmesinin başlıca nedeni olan saksitoksin'i (saxitoxin) üretirler. Deniz tarakları yosunu yedikleri zaman zehire maruz kalırlar. Periyodik olarak kırmızı gelgitlerin olduğu yerlerde yaşayan deniz tarakları bu zehire karşı göreceli olarak direnç gösterirler ve zehiri dokularında biriktirirler. Gelgitten etkilenmeyen yerlerde yaşayan deniz taraklarında böyle bir direnç evrilmemiştir.

Deniz tarağı

Zehire maruz kalan popülasyonlarda zehire karşı oluşan direnç, saksitoksinin bağını oluşturan bir bölgedeki bir sodyum kanalını kodlayan genin tek bir mutasyonuyla bağlantılıdır. Dolayısıyla saksitoksin deniz taraklarında güçlü bir seçici etmen gibi davranır ve genetik uyarlanıma yol açar.

Bu iki çalışma çok değişik taksonomilere ait olan türlerde, benzer seçici baskıların nasıl benzer uyarımlı yanıtlara yol açabildiğini göstermiştir.

Referanslar
Geffeney, S. L., Fujimoto, E., Brodie, E. D., Brodie, E. D. Jr, & Ruben, P. C. Nature 434, 759–763 ( 2005).
Bricelj, V. M. et al. Nature 434, 763–767 (2005).

Ek kaynaklar
Mitchell-Olds, T. & Schmitt, J. Nature 441, 947–952 (2006).
Bradshaw, H. D. & Schemske, D. W. Nature 426, 176–178 (2003).
Coltman, D. W., O’Donoghue, P, Jorgenson, J. T., Hogg, J. T. Strobeck, C. & Festa-Bianchet, M. Nature 426, 655–658 (2003).
Harper Jr, G. R. & Pfennig, D. W. Nature 451, 1103–1106 (2008).
Ellegren, H. & Sheldon, B. Nature 452, 169–175 (2008).

Yazar web siteleri
Shana Geffeney: http://wormsense.stanford.edu/people.html
Monica Bricelj: http://marine.biology.dal.ca/Faculty_Members/Bricelj,_Monica.php