Bakterilerden Çalınan Mantar Geni Nasıl Bir Sonraki Hava Durumu Manipülasyon Aracı Olabilir?

Mantarlar tartışmalı bilimin anahtarını tutabilir hava durumu Virginia Üniversitesi araştırmasına göre manipülasyon, mantar proteini sıfırın altındaki yüksek sıcaklıklarda buz oluşumunu teşvik eder.

Yayınlandığı yer Bilim GelişmeleriYeni araştırmanın bulut tohumlama, gıda güvenliği ve hatta iklim modelleme. İlginç bir şekilde, araştırmaları şunu da ortaya çıkardı: mantar protein çalınmasından kaynaklanır gengenellikle uyumsuz olan türler arasında gizemli bir şekilde aktarılır.

Bulut Tohumlama Hava Durumu Manipülasyonu

Bulut tohumlama, insanların yapay olarak yağışı tetiklediği tartışmalı bir hava durumu değiştirme tekniğidir. Merkezi element, su damlacıklarının donarak buz kristallerine dönüşmesini teşvik eden, buz çekirdeklendirici adı verilen bir tür parçacıktır. Daha fazla su molekülü donmuş buzla temas ettikçe yapışır ve donar. Bir kartopunun yuvarlanmasına benzer şekilde, bu süreç sonunda bulutlardan yere düşecek kadar büyük ve ağır buz kristalleri oluşturur.

Ancak iniş sırasında buz kristalleri sıklıkla erir. Yere ulaştıklarında genellikle sıvı yağmur haline gelirler. Bu teknik teorik olarak kuraklık yaşayan bölgelere rahatlama getirebilirken, kullanılan birincil kimyasal olan gümüş iyodür çevresel ve toksisite endişelerini artırdı. Karşılaştırıldığında mantar proteini potansiyel olarak daha güvenli, toksik olmayan bir alternatif sunuyor.

Çalınan Bir Gen

Belki de en ilgi çekici olanı, buz çekirdeği oluşturucu proteini kodlayan genin mutasyon yoluyla ortaya çıkmaması, bir bakteri türünden edinilmiş gibi görünmesidir. Bir noktada, muhtemelen milyonlarca yıl önce, gen, yatay gen transferi olarak bilinen bir süreçte bakterilerden mantar atalarına göç etti.

"Mantarların bakterilerden gen alabildiği biliniyor ancak bu yaygın bir şey değil." ortak yazar Boris Vinatzer dedi. "Dolayısıyla bu mantar geninin bakteri kökenli olduğunu hiç beklemiyordum."

Vinatzer, "Yatay gen transferi, mikropların hayatta kalmaları için yararlı olan genleri kendileri geliştirmek zorunda kalmadan elde etmelerinin 'sinsi' bir yoludur" dedi. Bilgilendirme. "Antibiyotiklerle tedavi ettiğimiz patojen bakterilerin diğer bakterilerden antibiyotik direnci için genler alması ve böylece antibiyotiklerin varlığında hayatta kalabilmeleri ve gelişebilmeleri, bakterilerde yaygın bir süreçtir."

Vinatzer'e göre, gen aktarımının bu biçimi "çok farklı organizmalar arasında çok daha az yaygındır; örneğin, bir mantarın bir bakteriden bir geni 'çaldığı' bizim durumumuzda. Benim için en şaşırtıcı olan şey, bu genin, onu edinen mantar tarafından sürdürülmesi ve hatta mantarın onu geliştirmesiydi."

Vinatzer, "Bu, bu mantarın bakteri genini kazandığı sırada yaşadığı ortamda, buzu çekirdekleştirme yeteneğinin (suyu dondurma yeteneği) hayatta kalması için büyük bir avantaj sağlamış olması gerektiği anlamına geliyor" diye ekliyor.

Mantar versiyonları, suda çözünürlük ve canlı hücrelerin dışında çalışabilme yeteneği de dahil olmak üzere onları bakteriyel benzerlerinden ayıran benzersiz özellikler sergiliyor. Bu özellikler mantar proteinlerini hava koşullarının değiştirilmesi gibi uygulamalar için çok daha pratik hale getirir.

Hava Durumu Manipülasyonu ve Daha Fazlası İçin Daha Güvenli Bir Alternatif

Ekip, keşiflerinin kuraklıkla karşı karşıya olan bölgelerde bulut tohumlama için önemli ölçüde daha güvenli bir alternatif sunduğunu söylüyor.

Vinatzer, "Bu mantar proteinini ucuza nasıl üretebileceğimizi öğrenirsek, bunu bulutlara yerleştirebilir ve bulut tohumlamayı çok daha güvenli hale getirebiliriz" dedi.

Protein aynı zamanda gıda depolamada da uygulamalara sahip olabilir. Burada yine mantar versiyonunun benzersiz özellikleri bakteriyel alternatiflere göre avantajlar sunuyor. Mantar, buz çekirdeği oluşturucu proteini salgıladığı için izole edilebilir ve doğrudan dondurulmuş gıdalara eklenebilir; oysa bakteriyel yaklaşımlar, benzer etkileri elde etmek için canlı hücrelerin tamamının dahil edilmesini gerektirir.

Vinatzer, "Bu, gıda üretiminde büyük bir avantaj çünkü elinizde yalnızca iyi tanımlanmış bir protein var ve geri kalan her şeyden kurtulabilirsiniz" dedi. "Dondurulmuş gıdaların hazırlanmasına yardımcı olacak güvenli ve etkili bir katkı maddesi geliştirme olasılığı var."

Ekip, gıdanın ötesinde dokuların, spermlerin, yumurtaların ve embriyoların korunması da dahil olmak üzere kriyoprezervasyonda potansiyel uygulamaları da öngörüyor.

Vinatzer, "Nispeten küçük bir molekül olan mantar buz çekirdekleyicisinin eklenmesi, içerideki hassas hücreyi korumak için hücrenin etrafındaki suyun çok soğumadan çok daha erken donmasını sağlar" dedi. "Bunu bakterilerle yapamazsınız çünkü bakteri hücrelerinin tamamını eklemeniz gerekir."

Hava Manipülasyonu İçin DNA Dizilemesi

Yeni bulgular, DNA dizilimi ve hesaplamalı analizdeki son gelişmelerle mümkün oldu. Araştırmacılar ilk kez 1990'larda Mortierellaceae familyasına ait mantarlarda buz çekirdekleyici özellikler tespit etmiş olsa da, o zamanın teknolojisi sorumlu geni izole edemedi.

Araştırmanın kuraklığa yönelik net çıkarımları olsa da ekip, bunun aynı zamanda Dünya'nın iklim sistemlerinin anlaşılmasını da geliştirebileceğini söylüyor.

Bulutların arasından yüzeye geçen veya uzaya geri yansıyan güneş ışınımının miktarı iklim modellerinde kritik bir faktördür. Buz içeriğindeki değişiklikler, bulutların gelen radyasyonla nasıl etkileşime girdiğini etkileyebilir.

Vinatzer, "Artık bu mantar molekülünü bildiğimize göre bulutlarda bu tür moleküllerin ne kadarının bulunduğunu bulmak daha kolay olacak" dedi. "Ve uzun vadede bu araştırma daha iyi iklim modellerinin geliştirilmesine katkıda bulunabilir."

Vinatzer, "Dr. Meister'ın benimle paylaştığı bir sonraki daha pratik adım, mantar buz çekirdeklenme proteinini büyük miktarlarda üretmenin yollarını bulmak, böylece onu daha iyi inceleyebilir ve endüstriyel süreçlerde ve muhtemelen bulut tohumlamada kullanımını test edebiliriz" dedi.

Araştırmacılar ayrıca genin transferinden sonra sağlayabileceği evrimsel avantajların yanı sıra zaman içinde nasıl gelişmeye devam ettiğini de araştırmayı planlıyor.

Kağıt, “Bakteriyel Atalara Sahip, Daha Önce Bilinmeyen Mantar Buz Çekirdekleyici Proteinler Sınıfı"diye ortaya çıktı Bilim Gelişmeleri 11 Mart 2026'da.

Ryan Whalen The Debrief için bilim ve teknolojiyi ele alıyor. Tarih alanında yüksek lisans derecesine ve Kütüphane ve Bilgi Bilimi alanında yüksek lisans derecesine ve Veri Bilimi sertifikasına sahiptir. Kendisiyle [email protected] adresinden iletişime geçebilir ve onu Twitter'da @mdntwvlf adresinden takip edebilirsiniz.