Işık saçan canlılar

PEK ÇOĞUMUZUN ılık yaz akşamlarında seyretmekten hoşlandığı ateş böceklerinin yanısıra, deniz ve okyanusların karanlık sularında bazı deniz canlıları etraflarına ışık saçarak gezinirler. Işık saçan canlılardan biri de kuzeybatı Pasifik sahillerinde yaşayan Aequoria victoria denizanasıdır. İlk olarak 1960’lı yıllarda Shimomura ve ekibi tarafından bu canlı üzerinde araştırmalar yapılmış. Bu çalışmalar sonucunda aequorin isimli bir protein tarafından kimyasal reaksiyon sonucu oluşturulan mavi ışığın, Yeşil Florasan Protein (GFP - Green Fluorescent Protein) tarafından yeşil ışığa dönüştürülerek etrafa verildiği keşfedilmiş.
Yeşil florasan proteini 238 aminoasit molekülünden meydana gelmektedir. Bu 238 molekülün meydana getirdiği üç boyutlu yapı silindire benzer, çapı 30 angstrom (bir angstrom santimetrenin yüzmilyonda birine eşittir) uzunluğu ise 40 angstromdur. Silindirin ortasındaki molekülün ışık vermesini sağlayan bölümü çok özel bir şekilde zararlı dış etkenlere karşı korunmaya alınmıştır. Ortadaki 3 aminoasit içeren özel bölüm oksijen molekülünün de yardımıyla şekil değiştirdiğinde ortama yeşil ışık vermektedir. Genelde ışık verme özelliği gösteren proteinler tek başlarına değil yardımcı molekül veya proteinlerin varlığı ile çalışabilirler. Yeşil florasan proteinin ise başka bir proteine, moleküle veya kimyasal reaksiyona ihtiyaç duymadan etrafına florasan yeşil ışık vermesi, keşfinden hemen sonra biyolog ve biyoteknoloji uzmanlarının ilgisini çekmiştir. Bu protein üzerinde pek çok çalışmalar yapılmış ve sadece yeşil değil kırmızı veya mavi gibi diğer renklerde de ışık verebilen proteinler bulunmuş, ayrıca yalnızca mavi ışıkla değil, morötesi gibi değişik ışıklarla da aktif hale gelen, uyarılan florasan proteinleri yapılmıştır.

DNA ve protein araştırmalarında farklı renklerdeki florasan proteinlerin kullanılması molekül görüntüleme tekniklerinin daha verimli kullanılmasına imkân tanımıştır. Yeşil florasan proteini yaşayan hücreler içerisinde işaretleyici olarak da kullanılabilmektedir. Bakteri, maya hücreleri, bazı bitkiler, zebra balığı ve fareler üzerinde yapılan deneyler olumlu sonuçlar vermiştir. Bu canlılara genetik mühendisliği metodları ile florasan proteinini kodlayan gen aktarılmıştır. Genetik yapılarına eklenen bu kod gereğince florasan proteini sentezleyen canlılar, kullanılan florasan proteini cinsine göre mavi veya morötesi ışığa tabi tutulduklarında yeşil ışık saçarak parlarlar. Aynı şekilde gelecekte kanserli hücrelere bağlanması sağlanan florasan protein sayesinde ameliyat sırasında kanserli hücreler gözle görülür hale gelecek ve ameliyatların çok daha hassas yapılması sağlanacaktır.

Molekül görüntüleme metodlarında yeni bir çağ açan florasan proteinlerin gerçek sahibi Aequoria victoria denizanası, etrafa ışık saçtığının farkında mı acaba? Işık nedir, göz ve görmek nedir bilmeyen denizanası gibi canlılarda bulunan ışık verici proteinler belli ki bulundukları bedene, sahiplerinin bilgisi veya iradesi dahilinde gelmemişler. A. Victoria ‘bana aequorin mavi ışık veriyor ama ben diğerlerinden farklı olmak için şunu yeşile çevirecek bir molekül icat etmeliyim’ diye düşünecek kabiliyette olmadığı gibi, bu harika proteini tesadüflere havale etmek de en azından insafsızlıktır. Işık saçan proteinlerin, gözü olmayan canlılara yerleştirilmesindeki hikmet, belki de kâinatın hiçbir yerinde kör tesadüfe yer olmadığını bize göstermektir. n