Altın algler bilinen en büyük proteini üretiyor

PKZİLLA-1

17 Ağustos 2024 10:51 Robert Klatt

Altın algler, 2022 yılında Oder’de binlerce balığın ölümüne yol açan prymnesin zehirini üretiyor. Artık alglerin zehiri bilinen en büyük protein olan PKZILLA-1 molekülünden ürettiği keşfedildi. Bu keşif daha fazla balık ölümünün önlenmesine yardımcı olabilir.

San Diego (ABD). Proteinler daha küçük temel bileşenlerden, amino asitlerden oluşur. Bir proteindeki amino asitlerin sırası ve sayısı DNA tarafından belirlenir. Bazı proteinler yalnızca yüzlerce amino asitten oluşurken, en büyük proteinler birkaç bin amino asitten oluşur. Bugüne kadar bilinen en büyük protein titindir. İnsan kas hücrelerinin bir bileşenidir ve yaklaşık 34.000 amino asitten oluşur.

Araştırmacı Scripps Oşinografi Enstitüsü San Diego’daki Kaliforniya Üniversitesi’nden (UCSD) (SIO), tesadüfen alışılmadık bir işleve sahip, önemli ölçüde daha büyük bir protein keşfetti. Bilim insanları aslında bazı alglerin neden karmaşık toksinler ürettiğini araştırmak istiyorlardı.

Oder’de balık ölümleri

Uzman dergisindeki yayınlarına göre Bilim Bu nedenle altın algleri (Prymnesium parvum) incelediler. Bu algler biyoloji alanında en iyi bilinenlerdir çünkü 2022 yılında Oder’de yüzlerce ton balığın öldüğü büyük bir balık ölümüne neden olmuşlardır. Bunun nedeni kompleks molekül prymnesin’di.

Araştırmacılar altın alglerin genomunu geleneksel yöntemlerle sıralamaya çalıştıklarında yararlı sonuçlar üretemediler. Bu nedenle, önemli ölçüde daha büyük olan genleri de işleyebilecek alternatif bir yöntem kullandılar.

Rekor kıran boyutlara sahip genler

Altın alglerin genom dizilimini yapan araştırmacılar, alglerin büyük proteinler üretebildiği, rekor büyüklükte iki gen keşfettiler. Daha küçük olan PKZILLA-2 proteininin kütlesi 3,2 megadaltondur. Bir Dalton yaklaşık olarak bir hidrojen atomuna eşittir. Bu nedenle PKZILLA-2, kütlesi 3,7 megadalton olan titin’den yalnızca biraz daha hafiftir. Öte yandan PKZILLA-1’in kütlesi 4,7’dir ve bu nedenle titin ve bilinen tüm diğer proteinlerden önemli ölçüde daha ağırdır.

Araştırmacılar her iki proteinin de enzim olduğundan şüpheleniyorlardı. Enzimler belirli kimyasal reaksiyonları hızlandıran moleküllerdir. 239 kimyasal reaksiyonla yapılan bir deney, varsayımı doğruladı ve iki proteinin, alg zehiri prymnesin oluşumunu mümkün kıldığını gösterdi.

Yosun zehirlenmesine karşı erken uyarı sistemi

Araştırmacılara göre zehir üreten enzimlerin genlerinin keşfedilmesi, daha fazla balık ölümünün önlenmesine yardımcı olabilir. Altın algler her koşulda zehirli prymnesin üretmezler. Bu, 2024 baharındaki büyük yosun çoğalmasında gerçekleşmedi. Yeni bulgular, tehlikeli veya zararsız bir alg çoğalmasının yakın olup olmadığı konusunda tahminlerde bulunmaya yardımcı olabilir.

“Toksin yerine genlerin izlenmesi, toksinler zaten dolaşıma girdikten sonra onları tanımlamak yerine, çiçeklenmeleri meydana gelmeden önce tespit etmemize olanak sağlayabilir.”

Bilim, doi: 10.1126/science.ado3290