Çernobil Bölgesindeki Solucanlar Radyasyondan Etkilenmemiş Görünüyor

Yaşamlarını Çernobil Hariç Tutma Bölgesi'nin (CEZ) yüksek radyoaktif ortamında sürdüren mikroskobik solucanlar, radyasyon hasarından tamamen arınmış görünüyor

Çernobil Hariç Tutma Bölgesi'nde toplanan nematodlar
Çernobil Hariç Tutma Bölgesi'nde toplanan nematodlar. Görsel: Sophia Tintori

Bölgeden toplanan nematodlar, böylesine tehlikeli bir yerde yaşayan organizmalar için beklenenin aksine, genomlarında hiçbir hasar belirtisi göstermemiştir. Araştırmacılar, bu yılın başlarında yayınlanan bu bulgunun, Çernobil Hariç Tutma Bölgesi'nin güvenli olduğunu göstermediğini, aksine solucanların dirençli olduğunu ve diğer türler için misafirperver olmayan koşullara ustaca uyum sağlayabildiğini söylüyor.

New York Üniversitesi'nden Sophia Tintori liderliğindeki biyolog ekibi, bunun bir gün insan tıbbında kullanılmak üzere uyarlanabilecek DNA onarım mekanizmaları hakkında bazı bilgiler sunabileceğini söylüyor.

Nisan 1986'da Çernobil Nükleer Santrali'ndeki bir reaktörün patlamasından bu yana, santralin etrafındaki alan ve Ukrayna'daki Pripyat kasabası, hükümetin onayı olmadan kimseye kesinlikle yasaklanmıştır. Çevreye yayılan radyoaktif maddeler, organizmaları son derece güvensiz seviyelerde iyonlaştırıcı radyasyona maruz bırakarak mutasyon, kanser ve ölüm riskini büyük ölçüde artırmaktadır.

Ukrayna'da yazıldığı şekliyle 'Chornobyl'in tekrar insan yerleşimi için güvenli hale gelmesi binlerce yıl alacak. Çoğumuz bunu biliyor ve buna göre uzak duruyoruz. Ama hayvanlar… onlar uzak durmak gerektiğini anlamıyorlar. İstedikleri yere gidiyorlar ve yasak bölge o zamandan beri garip bir tür radyoaktif, 2.600 kilometrekarelik hayvan sığınağı haline geldi.

Bölgede yaşayan hayvanlar üzerinde yapılan testler, yaşamayanlara kıyasla belirgin genetik farklılıklar göstermiştir. Ancak felaketin yerel ekosistemler üzerindeki etkileri hakkında hala bilmediğimiz çok şey var.

Çornobil Hariç Tutma Bölgesi haritası
Solucan toplama alanlarını ve her bir alandaki farklı radyasyon seviyelerini işaretlemek için noktalar içeren bir Çornobil Hariç Tutma Bölgesi haritası. Görsel: Sophia Tintori

Tintori o dönemde "Çornobil akıl almaz ölçekte bir trajediydi, ancak felaketin yerel popülasyonlar üzerindeki etkilerini hala tam olarak kavrayabilmiş değiliz" demişti. "Ani çevresel değişim, iyonlaştırıcı radyasyona karşı doğal olarak daha dirençli olan türleri, hatta bir tür içindeki bireyleri seçti mi?"

Bu soruyla ilgili fikir edinmenin bir yolu, nematodlara — çeşitli habitatlarda (diğer organizmaların vücutları dahil) yaşayan mikroskobik yuvarlak kurtlara — bakmaktır. Nematodlar oldukça dayanıklı olabilirler; binlerce yıl donmuş halde kaldıktan sonra yeniden uyanan nematod vakaları olmuştur.

Basit genomlara sahiptirler ve kısa ömürlüdürler, bu da kısa bir süre içinde birden fazla neslin incelenebileceği anlamına gelir. Bu da onları biyolojik gelişimden DNA onarımı ve toksin tepkisine kadar bir dizi şeyi incelemek için mükemmel model organizmalar haline getiriyor. Bu nedenle Tintori ve meslektaşları, tipik olarak toprakta yaşayan Oschieus tipulae türü nematodları bulmak için Çornobil'de kazı yapmaya gittiler.

Ortamdaki radyasyonu ölçmek için Geiger sayaçları kullanarak ve radyoaktif toza karşı koruyucu giysiler giyerek çürümüş meyvelerden, yaprak çöplerinden ve Hariç Tutma Bölgesi'ndeki topraktan yüzlerce nematod topladılar. Araştırmacılar, topladıkları solucanların yaklaşık 300'ünü bir laboratuvarda kültüre aldı ve genom dizilimi için 15 O. tipulae örneği seçti.

Bu dizilenmiş genomlar daha sonra dünyanın başka yerlerinden (Filipinler, Almanya, Amerika Birleşik Devletleri, Mauritius ve Avustralya) beş O. tipulae örneğinin dizilenmiş genomlarıyla karşılaştırıldı.

Hariç Tutma Bölgesi solucanları genetik olarak birbirlerine diğer solucanlardan daha çok benziyordu ve genetik mesafe 20 suşluk örneklemin tamamı için coğrafi mesafeye karşılık geliyordu. Ancak radyasyon ortamından kaynaklanan DNA hasarı belirtileri yoktu.

Ekip solucanların genomunu dikkatle analiz etti ve mutajenik bir ortamdan beklenen büyük ölçekli kromozomal yeniden düzenlemelere dair hiçbir kanıt bulamadı. Ayrıca solucanların mutasyon oranı ile her bir solucanın geldiği yerdeki ortam radyasyonunun gücü arasında da bir korelasyon bulamadılar.

Son olarak, popülasyonun DNA hasarını ne kadar iyi tolere ettiğini belirlemek için 20 solucan türünün her birinin torunları üzerinde testler yaptılar. Her soyun farklı bir tolerans seviyesi olmasına rağmen, bunun da atalarının maruz kaldığı ortam radyasyonuyla bir ilişkisi yoktu.

Ekip sadece Hariç Tutma Bölgesi ortamının O. tipulae genomları üzerinde herhangi bir genetik etkisi olduğuna dair bir kanıt bulunmadığı sonucuna varabildi.

Buldukları şey, araştırmacıların neden bazı insanların diğerlerine göre kansere daha yatkın olduğunu anlamalarına yardımcı olabilir.

Tintari, "Artık hangi O. tipulae suşlarının DNA hasarına karşı daha hassas veya daha toleranslı olduğunu bildiğimize göre, bu suşları, farklı bireylerin kanserojenlerin etkilerine maruz kalma olasılığının neden diğerlerinden daha yüksek olduğunu incelemek için kullanabiliriz" dedi.

"Bireylerin çevredeki DNA'ya zarar veren ajanlara nasıl farklı tepkiler verdiğini düşünmek, kendi risk faktörlerimiz hakkında net bir vizyona sahip olmamıza yardımcı olacak bir şeydir."

Araştırma Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı.