Bakterilerin Etkileyici Dünyası
Bakteriler, doğanın en ilginç ve etkileyici canlıları arasında yer alıyor. Ham petrolü ve plastiği parçalayabilmelerinin yanı sıra, metalleri “yiyebilmeleri”, tümörleri küçültebilmeleri ve belki de robotları kontrol edebilmeleri gibi birçok olağanüstü yetenekleri var. Ancak, bakteriler hakkında bildiklerimizin yanı sıra, henüz keşfedilmemiş pek çok sır da mevcut. Örneğin, bu mikro organizmaların ses çıkarıp çıkaramadıkları ya da eğer çıkarıyorlarsa bu seslerin nasıl bir ton olduğu konusunda hâlâ belirsizlikler var. Boyutları göz önüne alındığında, bakterilerin sessiz olduğu düşünülse de, yeni bir araştırma bu algıyı değiştirebilir.
Nature Nanotechnology dergisinde yayınlanan bir çalışmada, ilk defa bakterilerin sesini kaydetmek mümkün oldu. Bu kayıttaki sesler, antibiyotik direncinin tespitinde devrim yaratabilecek bir buluş olarak değerlendiriliyor. Araştırmada, Escherichia coli bakterisinin yaşamı boyunca çıkardığı ince sesler, ultra ince grafen davullar kullanılarak kaydedildi. Delft Üniversitesi’nden Profesör Cees Dekker, bu konuda yaptığı açıklamada, “Gördüklerimiz gerçekten şaşırtıcıydı! Tek bir bakteri, grafen davulun yüzeyine yapıştığında, tespit edebileceğimiz birkaç nanometre kadar düşük genliklerde rastgele salınımlar üretiyor. Tek bir bakterinin sesini duyabiliyorduk!” ifadelerini kullandı.
Ekip, bakterilerin seslerini duyabilmek için son derece hassas bir enstrümana ihtiyaç duydu. Çünkü bakteriler son derece küçük olduklarından, geleneksel kayıt yöntemleri bu durum için yeterli olamazdı. Bu nedenle, ses ve elektriği iletmede oldukça etkili olan tek bir karbon atomu katmanından oluşan grafen malzemesinin kullanımına karar verdiler. Çalışmanın lideri Dr. Farbod Alijani, grafen için “mucize malzeme” tanımını yapıyor. Dr. Alijani, grafenin iyi elektriksel ve mekanik özelliklere sahip olduğunu ve dış kuvvetlere karşı son derece hassas olduğunu vurguladı. Bu hassasiyet sayesinde ekip, tek bir E. coli bakterisinin küçük titreşimlerini başarıyla yakalayabildi.
Bu küçük titreşimlerin, bakterinin biyolojik süreçlerinin, özellikle de onları hareket ettiren kuyrukları (kamçıları) ile bağlantılı olduğu düşünülüyor. 60 nanometreye kadar genliğe sahip olan bu vuruşlar oldukça minimal. Alijani, “Grafen üzerindeki bu kamçı vuruşlarının ne kadar küçük olduğunu şöyle ifade edebilirim; bir boksörün yumruk torbasına attığı yumruktan en az 10 milyar kat daha küçük” diyerek dikkat çekiyor ve ekliyor: “Yine de, bu nano ölçekli vuruşlar ses parçalarına dönüştürülebilir ve dinlenebilir – bu gerçekten harika bir durum!“
Araştırma ekibi, antibiyotiklerin bu “mikrop müziğini” nasıl etkilediğini de inceledi. Tahmin edileceği gibi, bakteriler öldürüldüğünde artık ses çıkarmaz hale geliyorlar. Antibiyotiğe duyarlı E. coli bakterisiyle yapılan deneylerde, antibiyotiğe maruz bırakıldıklarında, çıkardıkları seslerin bir veya iki saat içinde sona erdiği gözlemlendi. Tüm bulgular bir araya geldiğinde, bakterilerin canlı olup olmadığını anlamak için sesin bir tür nabız gibi kullanılabileceğini gösteriyor. Ayrıca, bu yöntem antibiyotik direnci kazanıp kazanmadıklarını belirlemek için de önemli bir araç olabilir.
