Biyolojik pusula protein(ler)i bulundu mu?

Tarihin en eski dönemlerinden beri insanlar canlıların yönlerini nasıl bulabildiklerini merak etmekteler. Kuşlar ve böcekler gibi bazı canlıların manyetik alanları hissedebildiği biliniyor. Balinaların, kelebeklerin, bazı böcek türlerinin ve güvercinlerin, dünyanın manyetik alanını kullanarak yönlerini bulabildikleri biliniyor. Ancak bunun arkasında yatan moleküler mekanizmalar tam olarak bilinemiyor. Daha önceki bazı bilimsel çalışmalar, manyetik olarak duyarlı chryptochrome adı verilen proteinlerin bu mekanizmada görev aldığına işaret etmekte idi. Diğer bazı çalışmalar da demir içeren minerallerin bundan sorumlu olabileceğini söylemekte idi. Ancak var olan çalışmalar, güvercinlerde bu demir içeren minerallerin manyetik alanları hissetmede rol almadığını gösterdi.

Çinli araştırmacılar  Nature Materials dergisinde 16 Kasım 2015 tarihinde yayımlanan makalelerinde bunun nedeninin Magnetoreceptor (MagR) adını verdikleri bir tür biyolojik pusula protein kompleksi nedeniyle olabileceğini ifade etmekte1.  Bu biyolojik pusula protein kompleksinin insanlarda ve diğer bazı canlı türlerinde de mevcut olduğu bulunmuş.  Pekin Üniversitesinden araştırmayı yürüten Biyofizikçi Xie Can’ın bulgularına göre bu biyolojik pusula birkaç tane proteinin ve metalin bir araya gelerek çubuk şeklinde bir protein kompleksi oluşturması ile ortaya çıkıyor. Hücre dışında elektron mikroskobu ile yapılan çalışmalar bu kompleksin zayıf manyetik alanlarda, manyetik alana göre dizilebildiğini göstermiş. Bildiğiniz gibi pusulanın iki ucu vardır. Dünyanın manyetik alanına göre yön değiştiren pusula iğnesi dünyanın manyetik kuzeyini ve manyetik güneyini gösterir. İşte bu protein kompleksinin de tıpkı bir pusula gibi dünyanın manyetik alanına göre dizilebildiği gösterilmiş. Xie’ye göre daha önce bulunan chryptochrome proteini ise bu protein kompleksi gibi manyetik alanda dizilemiyor. Xie chryptochrome proteini ile etkileşen ve demir içeren CG8198 adını verdikleri başka bir protein bulduklarını ve chryptochrome proteini ile birlikte bu proteinin biyolojik pusula protein kompleksini oluşturduğunu açıklıyor. Ancak Xie’nin çalışması bu kompleksin hücre içinde nasıl davrandığını, protein kompleksinin hücre içinde manyetik alanları nasıl hissettiğini tam olarak açıklamıyor. Bu buluş eğer doğru ise hücrelerin manyetik alanlar kullanılarak kontrolü ile ilgili çalışmalarda bir çığır açabilir.

Makaleye olan şüpheler de tam bu noktada başlıyor. Bazı araştırmacılar bu makalenin ya çok önemli bir makale olduğunu ya da tamamen yanlış bir makale olduğunu düşünüyor. Bu konuda daha fazla araştırma yapılmasına ve bu protein kompleksinin hücre içindeki davranışının gösterilmesine ihtiyaç bulunmakta. Bu alanda çalışan David Keay bu kadar az miktarlarda demir içeren bir proteinin hücre içinde aynı etkiyi göstermesini neredeyse imkansız olarak niteliyor ve çalışmaya büyük bir şüpheyle yaklaşıyor.  
Aslında Xie ve ekibinin yürüttüğü bu çalışma,  daha önce de önemli tartışmanın konusu olmuştu.  Araştırmayı yürüten ekip ile ortak çalışan başka bir araştırmacı (Zhang Sheng-jia)  benzer bir makaleyi geçtiğimiz aylarda yayımlamış2 ve Xie ve ekibinin tepkisini çekmişti araştırmayı onlardan habersiz, aralarındaki anlaşmaya aykırı olarak yayınladığı için, olay Zhang’in üniversitedeki işinden olmasıyla sonuçlanmıştı. Şimdi bir çok araştırmacı bu protein üzerinde çalışma yapmaya başlayacak gibi görünüyor. Bu bilimsel sorunun cevabı şimdilik çok net gözükmese de bu protein kompleksi üzerine yapılacak diğer çalışmalar, bu bulmacanın çözülmesine yardımcı olacaktır.

1S. Qinet al. Nature Mater.
2X. Long et al. Sci. Bull. ; 2015