Yaşlanmak hayatımızın bir parçasıdır. Hücresel düzeyde bu, hücrelerin bölünmeyi bıraktığı ve sonunda öldüğü anlamına gelir. Yaşlanmanın meydana gelme hızını yavaşlatmanın veya artırmanın yolları olsa da, yine de eninde sonunda gerçekleşiyor. Ancak çok az tür yaşlanma sürecinden kaçabiliyor. Denizanası, hidra, ıstakozlar ve Bristecone çamları biyolojik ölümsüzlükleri hakkında üzerinde deneyler yapılan türlerden birkaçı. Peki tam olarak nasıl genç kalıyorlar?
a) Denizanası-Turritopsis dohrnii
Okyanuslarda yaşayan bu küçük ve şeffaf hayvanlar, yaşam döngülerinin daha erken bir aşamasına dönme yeteneğine sahiptir. Yeni bir denizanası yaşamı, planula adı verilen larva aşamasına dönüşen döllenmiş bir yumurtayla başlar. Daha sonra planula bir polipe dönüşeceği bir yüzeye tutunur. Bir süre yerinde sıkışıp kalır ve beslenme tüplerini paylaşan küçük bir polip kolonisine dönüşür.
Sonunda denizanası türüne bağlı olarak bu poliplerden biri koloninin geri kalanından ayrılabilecek bir ‘tomurcuk’ oluşturur. Tomurcuk, küçük bir denizanası olan ephyra’ya ve ardından cinsel üreme yeteneğine sahip, tamamen oluşmuş yetişkin aşaması olan medusa’ya dönüşür. Diğer denizanalarının çoğu için bu aşama son aşamadır. Ancak Turritopsis dohrnii, açlık veya yaralanma gibi çevresel stresle karşı karşıya kaldığında tekrar bir dokuya dönüşebiliyor ve bu doku da daha sonra olgunlaşmamış polipe dönüşüyor.
Çoğu biyolojik ölümsüzlük vakasında olduğu gibi, ölümsüz denizanasının tam olarak nasıl geri döndüğü belirsizdir ancak metamorfoz sırasında meydana gelen ters hücresel süreçleri içeriyor gibi görünmektedir. Turritopsis dohrnii başka yollarla öldürülebilse de, strese yanıt olarak yaşam aşamaları arasında ileri geri geçiş yapmaları, teoride sonsuza kadar yaşayabilecekleri anlamına gelir.
b) Hidra
Hidranın kök hücreleri zamanla yaşlanmak yerine sonsuz kendini yenileme kapasitesine sahiptir. Bunun, solucanlardan insanlara kadar hayvanlarda bulunan FoxO genleri adı verilen özel bir dizi genden kaynaklandığı görülüyor. Bu FoxO genleri, hücrelerin ne kadar süre yaşayacağını düzenlemede rol oynar.
Hidranın kök hücrelerinde FoxO gen ekspresyonunun fazla olduğu görülüyor. Araştırmacılar FoxO genlerinin çalışmasını engellediğinde Hidra hücrelerinin yaşlanma belirtileri göstermeye başladığını ve artık eskisi gibi yenilenmeyeceğini buldular. Hala tam olarak nasıl çalıştığını bilmiyoruz ama bu genlerin Hidranın gençliğini korumada önemli bir rol oynadığını biliyoruz.
c) Istakoz
Istakozların uzun ömrü, DNA’larını sonsuza dek onarabilmeleri sayesindedir. Normalde DNA kopyalama işlemi sırasında, kromozomların üzerindeki telomer adı verilen koruyucu uç başlıklar yavaş yavaş kısalır ve çok kısaldıklarında hücre yaşlanmaya başlar ve artık bölünmeyi sürdüremez.
Istakozlarda bu sorun yoktur çünkü telomerleri yenileyen telomeraz adlı enzimin bitmek bilmeyen bir kaynağı vardır. Istakozlar yetişkin yaşamları boyunca tüm hücrelerinde bu enzimden bol miktarda üretirler ve bu da onların genç bir DNA’yı korumalarına neden olur.
Telomeraz ıstakozlara özgü değildir. İnsanlar da dahil olmak üzere diğer hayvanların çoğunda bulunur, ancak embriyonik yaşam aşamasını geçtikten sonra diğer hücrelerin çoğunda telomeraz seviyeleri düşer ve telomerlerin sürekli olarak yeniden inşası için yeterli değildir.
Ne yazık ki, teoride biyolojik olarak ölümsüz olmalarına rağmen bir sorun var: Kendi kabuklarına sığmayacak kadar büyüyorlar. Istakozlar büyümeye devam ettiğinden, küçük gelen kabukları bırakırlar ve yepyeni bir dış iskelet oluştururlar. Bu oldukça fazla enerji gerektirir. Eninde sonunda, bir kabuğu döküp yeni bir kabuk oluşturmak için gereken enerji miktarı çok fazla gelir. Istakoz bitkinliğe, hastalığa, yırtıcı hayvanlara veya kabuğun çökmesine yenik düşer.
d) Bristlecone çam ağaçları
2001 yılında yayınlanan bir çalışmada, 4700 yaşına kadar çeşitli yaşlardaki bristlecone çamlarından elde edilen polen ve tohumlar karşılaştırılmış ve yaşla birlikte mutasyon oranlarında bir artış görülmemiştir. Dahası, eski ağaçlarda da damar dokusu yeni ağaçlarda olduğu kadar iyi işliyordu.
Muhtemelen bu ağaçların “meristem” adı verilen özel bir özelliğinden kaynaklanmaktadır. Bunlar, yeni büyüme sağlayan kök hücreleri içeren kök parçalarıdır. Kök hücrelerin çok uzun süre genç kalabildiği anlaşılmaktadır.
Önemli bir faktörün, bitki meristemlerindeki “hareketsiz merkez” (quiescent centre) adı verilen küçük bir hücre popülasyonu olduğu düşünülmektedir. Burada hücreler çok daha yavaş bölünür ve bu da meristem kök hücrelerinin bölünmesini baskılayabilir. Bu durum yararlı olur, çünkü bir hücre her bölündüğünde DNA’sına tehlikeli bir mutasyon ekleme riskiyle karşı karşıya kalır. Belçika’daki Ghent Üniversitesi’nden Lieven De Veylder, “Nadiren bölünen kök hücrelerin bir alt popülasyonunu tutmak, mükemmele yakın bir ‘yedek’ genom tutmanın bir yolu olabilir” diyor.
e) Yumuşakça Ming
Yumuşakça Ming, kayıtlara geçen doğrulanmış en eski yalnız (sömürge olmayan) hayvandı. Bu okyanus yumuşakçası, biyologlar onu 2006 yılında İzlanda çevresindeki kıyı sularından çıkardıklarında 507 yaşındaydı. Bilim insanları, kaç yaşında olduğunu öğrenmek için kabuğunu açtıklarında kazara onu öldürdüler.
Ming öldü ama biyolojik olarak ölümsüz olabilirdi. Birçok hayvan hücresinde, oksijen içeren moleküller yumuşakçaların zarlarıyla reaksiyona girerek hücrenin diğer kısımlarına zarar veren küçük moleküller üretir. Ancak 2012 yılında yapılan bir araştırma, okyanus yumuşakça hücrelerinin bu tür hasarlara karşı alışılmadık derecede dirençli zarlar taşıdığını buldu. Ming’in bu kadar uzun yaşamasının nedeni, kıl kozalağı çamı hücreleri gibi, hücrelerinin ihmal edilebilir bir oranda yaşlanması olabilir.
Sonuç olarak, birkaç tür yaşlanmayı neredeyse tamamen durdurmanın bir yolunu bulmuş gibi görünüyor. Belirli bir dizi gen, enzim ya da kök hücreden kaynaklanıp kaynaklanmadığı bilim insanları bu türlerin biyolojik ölümsüzlüğünü savunuyor. Ancak biyolojik olarak ölümsüz olmaları, yırtıcı hayvanlar gibi dış güçler tarafından öldürülemeyecekleri anlamına gelmez, sadece yaşlılıktan ölmedikleri anlamına gelir. Yine de bu türlerin tam olarak nasıl sonsuza kadar yaşayabileceği bilim adamları için çözülmemiş bir gizemdir.
Kaynakça:
Barras, Colin. “Earth – The Animals and Plants That Can Live Forever.” BBC, BBC, 19 June 2015, www.bbc.com/earth/story/20150622-can-anything-live-forever.
Berthold, Emma. “The Animals That Can Live Forever.” Curious, 28 Mar. 2019, www.science.org.au/curious/earth-environment/animals-can-live-forever.
“It’s a Clamity! Ming the Clam, the World’s Oldest Animal, Killed At.” The Independent, Independent Digital News and Media, 10 Sept. 2018, www.independent.co.uk/news/science/ming-clam-world-s-oldest-animal-dated-507-years- old-after-being-accidentally-killed-scientists-8942102.html.
