Ekosistemin doğasında var olan doğal seleksiyon süreci canlılar arasındaki av-avcı ilişkisini oluşturan en büyük etmenlerden biridir. Bazı yırtıcı hayvanlar avlarını avlamak için çeşitli zehirli salgılarla donatılmıştır. Zehir, av olan canlının periferik sinir sistemini ve nöromüsküler bağlantılarını etkileyerek hayvanın felç olmasına sebep olmaktadır. Etçil mantarlar ise potansiyel avları olan nematodları (yuvarlak solucanlar) avlamak için çeşitli kimyasallar salgılamaktadır. Nematofag adı verilen bu mantarlara en iyi iki örnek Ascomycota’nın nematod tutucu mantarları ve Basidiomycota’nın istiridye mantarı olarak verilebilmektedir. Genel olarak nematod yakalayan mantarlar salgıladıkları feromonlarla yakalama amacı güden yapışkan kimyasallar üretmektedir. Pleurotus ostreatus ise bunlardan farklı olarak avının hifleri ile temasından birkaç dakika sonra felç olmasını sağlayacak toksinler üretmektedir. Bu toksinler nöromüsküler sistemi uyararak anormal boyutlarda kalsiyum akışına ve sistematik hücre nekrozuna sebep olmaktadır.
Lee ve arkadaşları bu çalışmada, P. ostreatus mantarının nematod türlerinden C. elegans’ın felci için salgıladığı 3-oktanon içeren toksokistin etkisini göstermiştir. Vahşi tip PC9 suşunun üzerinde ultraviyole ışık ve etil metanosülfonat yardımıyla gerçekleştirilen mutagenez ile, protoplastları mutantlaşan 13 mutant tip incelenmiştir. Kistlerin uçucu bir nematisit toksin içerdiğini kanıtlamak için gaz kromatografisi–kütle spektrometrisi (GC-MS) yöntemi kullanılmıştır.
P. ostreatus’un nematodlara olan etkisini ölçmek için 15 yetişkin P. ostreatus N2 suşu kültürlerine farklı konsantrasyonlarda 3-oktanon içeren kimyasallar eklenmiştir. Kalsiyum seviyeleri bir mikroskop yardımıyla değerlendirilmiş ve yeşil floresan protein (GFP) içeren plazmitlerle işaretlenmiş nematodlar, floresan ışık altında gözlemlenmiştir.
Araştırmacılar morfolojik olarak, toksik olmayan mutant mantar hiflerinin toksik olan vahşi tipin aksine küresel yapı bulundurmadığını tespit etmiştir. C. elegans nematodu, mutant tip hiflerle temas ettiğinde caydırıcı bir hareket sergileyerek geri hareket gerçekleştirmiştir. Toksokistler nematodların temasıyla beraber parçalanmış ve dış etkilerle parçalanmış toksokistler C. elegans üzerinde anlık felç yanıtı oluşturamamıştır. C.elegans üzerine uygulanan farklı konsantrasyonlardaki direkt 3-oktanon bileşiği, büyük oranda C. elegans’ları felç etmiştir. Ek olarak, kalsiyum göstergesi olarak kullanılan GCaMP6 aracılığıyla yapılan gözlemlerde, faringeal kas hücrelerinde kalsiyum seviyelerinde artış olduğu keşfedilmiştir. Toksokistlerin bir diğer etkisi ise P. ostreatus’un toksisite ile temas eden nöronlarını nekroza sürüklemesi şeklinde raporlanmıştır.
Sonuç olarak P. ostreatus hiflerinde bulunan 3- oktanon içeren toksokistler, C. elegansların sinir sistemine direkt etki ederek felç olmalarına, kalsiyum akışının anormal seviyelerde artışına ve nöronlarının nekroza sürüklenmesine sebep olmaktadır. Evrimsel süreçte gelişen bu toksokistler nitrojen yoksunluğu içeren ekosistemde yaşayan canlılara karşı, P. ostreatus’lar için savunma sağlamaktadır.
Yazar: Sude Nur Arslan
Editör: İrem Coşkuntan
Referans: Lee, C. H., Lee, Y. Y., Chang, Y. C., Pon, W. L., Lee, S. P., Wali, N., Nakazawa, T., Honda, Y., Shie, J. J., & Hsueh, Y. P. (2023). A carnivorous mushroom paralyzes and kills nematodes via a volatile ketone. Science Advances, 9(3), eade4809 https://doi.org/10.1126/sciadv.ade4809
-Bioinforange Bilimsel Haber Servisi-
Haber Yazıları, 20> Etki Faktörlü Q1 dergilerinde yayınlanan (listesi için tıklayınız)
bilimsel araştırmaların ekip arkadaşlarımız tarafından incelenip derlenmesi ile hazırlanmaktadır.
Yıldız Teknik Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Yüksek Lisans Öğrencisi. Medikal Biyoteknoloji laboratuvarında yüksek lisans bursiyeri. Rekombinant protein, protein karakterizasyonu, antikor mühendisliği ve yeni nesil dizileme alanlarına ilgili.