Siyanobakteriler

Siyanobakteriler ihtiyaçları olan karbonu atmosferdeki karbondioksitten üretebilirler

Mavi-yeşil algler olarak da bilinen siyanobakteriler, enerjilerini fotosentez ile elde eden, bilinen en eski prokaryot yani tek hücreli canlılardır. Bu canlılar hücre içindeki işlemler için kullandıkları karbonu atmosferde bulunan karbondioksitten üretebilirler.

Azot gazını molekül halinde sabitleyebilirler

Nitrojen sabitleme işleminden sorumlu nitrojenaz enzimi oksijene karşı ileri derecede hassastır. Bu nedenle siyanobakteri hücrelerinde, nitrojen sabitleme ve oksijen içeren fotosentez işlemleri aynı anda gerçekleşemez. Bu engelin aşılabilmesi için bazı siyanobakterilerin ipliksi yapıları azot sabitleme işlemini özel bir hücre çeşidi olan heterosistler ile sınırlandırırlar.

Heterosist hücreler kendilerine özgü yapılarıyla, birbiriyle uyumlu olmayan iki işlemin siyanobakteriler tarafından yerine getirilmesini sağlar. Oksijenin girişini kısıtlamak amacıyla heterosist hücreler glikolipid ve koruyucu homojen bir tabaka olarak polisakarid içeren bir özel bir kılıf ile kaplanmışlardır. Su geçirmez zincirlerin birbirleriyle etkileşimi yoluyla 4 nanometre genişliğinde bir tabaka oluşur ve bu şekilde gazlar ile çözünmüş maddelerin geçirgenliği kısıtlanmış olur. Heterosistlerde iki katmanlı lipidden meydana gelen dört ayrı zar bulunur ve bunların yapısı ile birlikte işlevleri de farklıdır.

Böylece bir arada gerçekleşmemesi gereken fotosentez yoluyla karbondioksit sabitlenmesi ve oksijen bulunmayan ortamda azot sabitlenmesi görevleri birbirinden ayrılmış ve siyanobakteriler görevlerini yerine getirmiş olur.

• Siyanobakteriler dünyanın yıllık oksijen miktarının %50’sini tek başlarına üretirler; bu sayı dünyadaki tüm yeşil bitkilerin ürettikleri miktara eşdeğerdir.

• Bu bakterilerin boyutları çok küçüktür, ama miktarları oldukça fazladır. Bir litre suda sayıları 100’den fazladır ve okyanusun verimliliğinin %10-20 kadarını oluştururlar. Görünmemelerine rağmen, yeryüzünün çok geniş bir bölümüne hakimdirler.

• Bu bakteri türü fotosentez, azot fiksasyonu (azotun canlılar tarafından kullanılır hale gelmesi için gereken işlem) ve solunum gibi birbirinden farklı işlemleri tek bir hücre içerisinde yapabilmektedir. Bu ise yukarıda anlattığımız eşsiz bir hücre zarı sistemi gerektirir. Örneğin bakterinin azotu sabitlemek için oksijensiz, diğer tüm işlemler için oksijenli ortama ihtiyacı vardır, bunların her biri farklı zar sistemleri gerektirir. Bu yapısı siyanobakterileri, bakteriler aleminin en kompleks üyelerinden biri yapmaktadır.

•1980 yılında siyanobakterilerin sirkadian saatine sahip oldukları gözlemlenmiştir. Sirkadian saati, çok hücreli canlılarda da görülen, vücudun kendini dış ortama göre otomatik bir şekilde ayarlamasıdır. Siyanobakterilerin, günün 12 saati oksijeni hücre içine alarak fotosentez ve solunum, diğer 12 saatte ise azot fiksasyonu yaptıkları gözlemlenmiştir.

•Siyanobakteriler su içinde flagellaları (bakteri kamçısı) olmadan hareket edebilmektedirler. Bu canlıların herhangi bir uzuvları olmadan hareket edebilmelerinin sırrı, son 20 yılı aşkın süredir devam eden araştırmalara rağmen hala açıklığa kavuşturulamamıştır. En dış hücre katmanını oluşturan “S Tabaka” isimli altıgen tabaka, 3 boyutlu ve simetriktir. Bu tabakanın hücre hareketinde önemli rol oynadığı düşünülmektedir. Zira simetriyi oluşturan “swm6” isimli gen herhangi bir mutasyona uğratıldığında hücrenin hareket edemediği gözlemlenmiştir.

• Antikanser, antivirüs ve UV koruyucu maddeler üretebilen siyanobakteriler, bu özellikleriyle insanlık için faydalı genetik çalışmalarda kullanılmaktadırlar. Örneğin, Nostoc ellipsosporum türü siyanobakterinin ürettiği Cyanovirin-N adlı antiviral protein, HIV virüsünü etkisiz hale getirmektedir. Bu protein, HIV virüsünün hücrelere tutunmasını sağlayan oligosakkarit yapılarına bağlanabilme özelliğine sahiptir. Bununla ilgili çalışmalar halen geliştirilmeye devam etmektedir.

Bu canlılarda karşılaşılan her özellik, Allah’ın gözle görünmeyen bir canlıda nasıl kusursuz bir sanat meydana getirdiğini keşfedebilmek ve bunu takdir edebilmek için bir yoldur. Bu gerçek Kuran’da şöyle bildirilir:

“Sizin yaratılışınızda ve türetip-yaydığı canlılarda kesin bilgiyle inanan bir kavim için ayetler vardır.” (Casiye Suresi, 4)