Ağızlarımız, sadece yemek yediğimiz veya konuştuğumuz bir organ olmanın ötesinde, trilyonlarca bakteri ve diğer mikroorganizmaya ev sahipliği yapan karmaşık bir ekosistem. Ağız mikrobiyomu adı verilen bu popülasyonun hem genel sağlığımız hem de hastalıklarla olan ilişkisi uzun süredir biliniyor. Ancak bilim insanları, şimdi bu alanda daha önce hiç keşfedilmemiş dev bir sırrı ortaya çıkardı: Ağızlarımızda yaşayan mikropların genomundan ayrılan, devasa DNA parçaları…
Tokyo Üniversitesi’nden araştırmacıların yürüttüğü ve Nature Communications dergisinde yayımlanan çalışma, ağız mikrobiyomunun yeni bir özelliğinden bahsediyor. Bu dev DNA parçaları, mikropların ana genetik materyalinden ayrı bulunuyor ve dahası, bilim ekibi bu yapıların vücudun bağışıklık sistemindeki değişikliklerle ve hatta bazı kanser türlerinin oluşumuyla ilişkili olduğunu tespit etti.
Araştırmacılar, toprak bakterilerinde kısa süre önce keşfedilen, organizmanın ana genomundan ayrı duran “kromozom dışı elementler (ECE’ler)” adı verilen yapılardan ilham aldı. İnsanlarda mitokondriyal DNA bu tür bir ECE iken, bakterilerde bilinen küçük ECE’lere plazmit deniyordu. Araştırmacılar, bu dev ECE’lerin sadece toprakta değil, insan vücudundaki bakterilerde de bulunabileceğini öngördü.
Çalışmanın baş yazarı Yuya Kiguchi ve meslektaşları, kommensal (simbiyotik olarak yaşayan) mikroplarımızda daha önce bu tür dev yapılara dair bir örneğe rastlanmadığını belirtiyor.
İlk kez tespit edilen “inoküller”
Araştırmacılar, yüzlerce kişiden alınan tükürük örneklerini kullanarak, dev ECE’lerin ağız mikrobiyomumuzda da bulunduğunu ilk kez keşfettiler. Ekip, bu dev DNA parçalarına “inokül” adını verdi. Çalışmaya katılan kişilerin yaklaşık %74’ünün ağız mikrobiyomunda bu inoküllere sahip olduğu ortaya çıktı.
Peki bu dev DNA parçaları neden şimdiye kadar tespit edilemedi? Yıllardır süren mikrobiyom çalışmalarında geleneksel olarak kısa okumalı DNA dizileme yöntemleri kullanılıyordu. Bu yöntem, DNA’yı küçük parçalara ayırıp bir bilgisayarla birleştirmeyi içeriyor. Ancak araştırmacılar, inoküllerin bu yöntemin tespit edemeyeceği kadar büyük ve karmaşık olduğunu fark etti. Bilim insanları, daha maliyetli ve zaman alıcı olan, ancak çok daha büyük DNA parçalarını bir araya getirebilen uzun okumalı DNA dizileme yöntemini kullanarak bu dev kromozom dışı parçaları nihayet tespit edebildi.
Kanserden bağışıklık tepkisine: Yeni biyobelirteç olabilir
Bu keşfin en önemli kısmı, inokül seviyelerindeki farklılıkların insan sağlığıyla olan ilişkisi. Araştırmacılar, inokül seviyeleri ile belirli bakteriyel ve viral enfeksiyonlara karşı bağışıklık tepkisi de dahil olmak üzere, bağışıklık sistemi farklılıkları arasında bir bağlantı buldular.
Dahası, çalışmaya katılan ve baş-boyun veya kolorektal kanser türlerinden birine sahip olan altmış sekiz kişide, bu kanser türlerine sahip olmayanlara kıyasla daha düşük inokül seviyeleri vardı. Çalışmanın yazarları, bu durumun yeni keşfedilen bu dev DNA parçalarının gelecekte kanser biyobelirteçleri olarak kullanılma potansiyelini önemli ölçüde artırdığını öne sürüyor.
Araştırmacılar için bir sonraki hedef, bu inokülleri laboratuvarda çoğaltarak işlevlerini ve bakteriler ile insanlar arasında nasıl yayılabileceklerini detaylı olarak incelemek olacak.
