Claude biyolojide yeni bir keşfe imza attı! Dünyanın ilk 3D bakteri yapısı haritalandı

Anthropic araştırmacıları, bir bakteriyofajdan türetilen bakteriyel vault parçacığının üç boyutlu yapısını haritaladı. Çalışmada araştırmanın protein taramasından moleküler mimarinin yeniden oluşturulmasına kadar birçok aşamasında Claude kullanıldı.

Keşif, bakteriyel yaşamla bağlantılı bir vault parçacığının ilk 3B yapısını ortaya koydu. Bulgular, insan hücrelerinde bulunan benzer yapıları incelemek için daha basit bir yöntem sağlayabilir.

Vault parçacıkları yaklaşık 40 yıldır biyologların ilgisini çekiyor. İçi boş, fıçı biçimindeki bu büyük protein komplekslerinin biyolojik amacı hâlâ bilinmiyor. Yeni sonuçlar, akraba proteinlerin bakterilerde ve bakteriyofajlarda benzer yapılar oluşturabildiğini gösteriyor.

Vaultların evrimsel izi bakterilere uzanıyor

Leonard Rome ve Nancy Kedersha, vault parçacıklarını ilk kez 1986'da tanımladı. İnsan hücrelerinde bulunan memeli vaultları, iki simetrik yarım hâlinde düzenlenen başlıca proteinin 78 kopyasını içeriyor.

Araştırmacılar bu yapıların hücre içi taşımacılık, ilaç direnci ve bağışıklık savunmasında rol oynayabileceğini öne sürdü ancak deneyler bu işlevlerden hiçbirini kesin olarak ortaya koyamadı.

Vaultlar, balçık küflerinden insanlara kadar evrim ağacının büyük bölümünde görülüyor. Buna rağmen yaygın laboratuvar organizmalarında bulunmamaları, bilim insanlarının bu yapıları incelemesini zorlaştırdı.

Anthropic ekibi, uzak akrabaları bulmak için yaklaşık 15 milyar öngörülen protein dizisini taradı. Çalışmada 29 büyük bakteri grubu ile dört arke grubunda potansiyel vault proteinleri belirlendi ve laboratuvar testleri için 44 aday seçildi.

Bakteriyofaj kökenli yapı 96 kopyadan oluşuyor

Laboratuvarda başarıyla üretilen 15 proteinden yedisi vault benzeri parçacıklar hâlinde birleşti. Kriyojenik elektron mikroskopisi, dört adayın yapısını doğruladı. Bu adayların ikisi bakterilerden, ikisi ise bakteriyofajlardan geldi.

Araştırmacılar ayrıntılı yapısal analiz için L05 adlı faj kökenli proteini seçti. Bakteriyofajlar, bakterileri enfekte eden ve onların hücresel mekanizmalarını kullanan virüslerdir. L05 proteini, kendisinin 96 kopyasını içeren eksiksiz bir yapı oluşturdu.

Ortaya çıkan parçacık yaklaşık 54 nanometre uzunluğunda ve 45 nanometre genişliğinde. Birleşik moleküler kütlesi yaklaşık 9,5 megadaltona ulaşıyor. Yapı daha kısa olmasına rağmen memeli vaultlarından yaklaşık yüzde 25 daha fazla hacmi çevreliyor.