Biyoloji
Sivrisinek katili bir bakteri, Akdeniz'de gizleniyor olabilir.
Sivrisinek ısırıkları, yaz aylarında kaşıntılı ve kızarık bir rahatsızlıktan çok daha fazlasıdır. Bu ısırıkları taşıyan hastalıklar, kontrol altına alınması son derece zor olan ve dünya genelinde her yıl 700.000’den fazla insanın ölümüne neden olan hastalıklardır. Dahası, birçok sivrisinek türü artık sentetik böcek ilaçlarına karşı direnç geliştirmiş durumda—ki bu kimyasallar aynı zamanda çevre ve insan sağlığı açısından da risk taşıyabiliyor.
Bir çözüm olarak, mikrobiyologlar canlı organizmalardan elde edilen biyopestisitlere yöneliyor. 7 Temmuz’da Applied and Environmental Microbiology dergisinde yayımlanan bir çalışmaya göre, Girit adasından izole edilen bir bakteri türü, Culex pipiens molestus sivrisineklerine karşı etkili bir insektisit görevi görüyor. “Londra Metrosu sivrisineği” lakabıyla bilinen bu tür, II. Dünya Savaşı sırasında yer altı sığınaklarında insanları ısırmasıyla tanınıyor ve Batı Nil Virüsü ile Rift Vadisi Ateşi Virüsü gibi ciddi insan hastalıklarını taşıyabiliyor.
Üç farklı izolatın ürettiği metabolitleri içeren özütler, sivrisinek larvalarının %100’ünü, maruziyetten sonraki 24 saat içinde öldürdü. Araştırma ekibine göre, bu metabolitler, çevresel yan etkileri minimum olan biyopestisitlerin geliştirilmesinde kullanılabilir.
"Bu bileşikler çevrede daha hızlı parçalanır, bu nedenle birikme yapmazlar ve genellikle kimyasal insektisitler gibi farklı böcek türlerini topluca öldürmezler," diyor çalışmanın ortak yazarı, Johns Hopkins Üniversitesi'nde ve Girit’teki Moleküler Biyoloji ve Biyoteknoloji Enstitüsü’nde (IMBB) görev yapan moleküler entomolog ve mikrobiyolog George Dimopoulos.
BAKTERİ AVI
Mikrobiyolojide “izolat”, karışık bir kültürden ayrıştırılarak elde edilen tek bir bakteri türünü ifade eder. Bu da, kültürde bulunan tüm bakterilerin aynı türden olduğu anlamına gelir ve bilim insanlarının belirli bir bakteri türünü daha kolay incelemesini sağlar.
Bu yeni çalışma için, Dimopoulos ve IMBB'den moleküler biyolog John Vontas, Girit adasının 65 farklı noktasından 186 örnek topladı. Toplanan örnekler arasında yüzey toprağı, bitki köklerinin çevresindeki toprak, bitki dokuları, su örnekleri ve ölü böcekler yer aldı. Ardından, C. pipiens molestus larvaları, örneklerden elde edilen en umut verici izolatların bulunduğu su çözeltilerine maruz bırakıldı. Sivrisinekler çok hızlı ürediğinden, larvaların yetişkin hale gelmeden öldürülmesi, yaygın bir kontrol yöntemidir.
100’den fazla izolat, larvaların tamamını bir hafta içinde öldürdü ve bunlardan 37’si, larvaları üç gün içinde yok etti. Bu 37 izolat, 20 farklı bakteri cinsini temsil ediyordu ve bunların çoğu daha önce biyopestisit olarak kullanılmak üzere tanımlanmamıştı.
İlave analizler, bu hızlı etkili bakterilerin larvaları enfeksiyon yoluyla öldürmediğini ortaya koydu. Bunun yerine, larvaların bazı proteinler ve metabolitler (organizmaların besinleri parçalaması sırasında ürettiği küçük moleküller) üretmesine neden oldular. Bu yöntem umut verici çünkü bakterilerin canlı kalmasına ihtiyaç duymadan da insektisit etkisinin sürdürülebileceğini gösteriyor. Bakterilerin canlı kalmasına bağımlı olmamak, biyopestisitlerin etkinliğini ve dayanıklılığını artırabilir. Bu yaklaşım, sadece sivrisineklerin değil, potansiyel olarak tarımsal zararlıların kontrolünde de etkili olabilir.
KEŞİFTEN BİLİME
Araştırma ekibi, şimdi bu insektisit etkili moleküllerin kimyasal yapısını daha yakından inceliyor ve bunların protein mi yoksa metabolit mi olduğunu belirlemeye çalışıyor. Ayrıca, bakterilerin sahip olduğu pestisit etkisinin düzeyini ortaya koymak için diğer hastalık taşıyan sivrisinek türlerine ve tarım zararlılarına karşı da bu izolatları test ediyorlar.
Biyopestisitler genellikle çevrede hızlıca bozunur ve bu nedenle birden çok uygulama gerekebilir; bu da, bu bileşiklerin nasıl formüle edilip uygulanacağının gelecekteki bir zorluk olacağı anlamına geliyor.
“Artık bu moleküllerin kimyasal yapılarını ve etki mekanizmalarını anlamaya yönelik temel bilim aşamasına geçiyoruz. Ardından, daha uygulanabilir bir sürece geçip prototip ürün geliştirmeyi hedefleyeceğiz,” diyor Dimopoulos. “Ekolojik olarak dost insektisitlerin geliştirilmesine yönelik büyük bir itici güç var.”
