Bitki Kimyasalı Biofilm Oluşumunu Önlemekte Kilit Rol Oynuyor
UC Riverside bilim insanları, bitkilerin stres altındayken ürettikleri bir kimyasalın, biofilm oluşumunu engellediğini keşfettiler. Bu buluş, hem sağlık alanında ilerlemelere hem de endüstriyel ortamlarda ekipmanların korozyonunu önlemeye yönelik potansiyel gelişmeler sunuyor.
Bitki Stresinin Kimyasal Etkisi
Katayoon Dehesh, UCR’de moleküler biyokimya alanında tanınmış bir profesör ve keşfin üzerine yapılan bir çalışmanın sorumlu yazarı olarak, biofilm oluşumu hakkında şunları söyledi: “Basitçe ifade etmek gerekirse, biofilmler, bakteri veya mantar gibi mikroorganizmaların bir araya gelerek yüzeylerde koruyucu bir tabaka oluşturduğu topluluklardır.”
Biofilm ve Sağlık Alanı
Bu metabolitin, MEcPP’nin, bitkilerde hayati öneme sahip bileşiklerin üretilmesinde kritik bir rol oynamasının yanı sıra stres sinyali verdiğini belirtti. Örneğin, bir bitki bir şekilde zarar gördüğünde ve hücrelerine çok fazla oksijen girdiğinde MEcPP birikir. Bu molekül ardından bitki içinde koruyucu tepkileri tetikler. Araştırmacılar, bu molekülün E. coli gibi bakteriler üzerinde şaşırtıcı bir etkisinin olduğunu keşfettiler: yüzeylere yapışma yeteneğini bozarak biofilm gelişimini engeller.
Biofilm ve Endüstriyel Kullanım
Biofilmler, kateterler, stentler veya implantlar gibi cihazlarda büyür ve mikropların antibiyotiklere son derece dirençli olmaları nedeniyle enfeksiyonları tedavi etmeyi zorlaştırır. Endüstriyel bağlamlarda ise boruları tıkar, gıda işleme ekipmanlarını kirletir ve korozyona neden olur.
Bu keşif, biofilm gelişiminin erken aşamalarının engellenmesiyle, temiz yüzeylere bağımlı olan herhangi bir endüstride sonuçları iyileştirmenin gerçek potansiyelini sunmaktadır. Biofilmler, bakteriler için kaleler gibidir. Yapışmanın ilk aşamasını bozarak, MEcPP bakterilerin bu kaleleri kurma yeteneklerini esasen etkisiz hale getirir.”
Jingzhe Guo, UCR proje bilimcisi ve makalenin ilk yazarı
Genetik Taramalar ve Biofilm Önleme
9.000’den fazla bakteri mutantının genetik taramalarıyla, araştırma ekibi, fimbriyae üretiminin bir “kapatma anahtarı” görevi gören fimE adlı önemli bir geni tanımladı. MEcPP, bu gini aktive eder ve fimE’nin ekspresyonunu artırır. Bu da bakterilerin fimbriyae üretmelerini ve biofilm oluşturmalarını engeller.
“Keşfimiz, çeşitli endüstrilerde biofilm önleme stratejilerine ilham verebilir,” diye ekledi Guo. “Daha temiz su sistemlerinden daha iyi diş bakım ürünlerine kadar, olanaklar sonsuzdur.”