Evrim, hayatın içerisinde bulunduğu ortama adapte olmasını sağlayan inanılmaz bir süreç. 1990 yılında Frances Arnold, laboratuvarında, mikropları belirli bir biçimde evrimleşmesini manipüle ederek bu süreci nasıl kendi avantajımıza kullanabileceğimizi gösterdi. Bu usul Arnold’a kimya alanında Nobel Mükafatı kazandırırken, takımı de bu teknikle yeni antibiyotikler geliştiriyor.
Ekip, yeni yapacakları antibiyotikler konusunda bir zorlukla karşılaştı. Arnold’un grubu, beta-laktam halkası olarak da bilinen bir çeşit molekül halkası geliştiriyor. Esasen atom halkaları olan bu yapılar, bakterilerin, hücrelerinin dışına duvar yapma yeteneğini bozarken, faal bir biçimde onları öldürmeyi de başarıyor. Bu yapılar, penisilin üzere antibiyotiklerde değerli yer tutuyorlar.
Beta-laktam halkalarını yapmak hayli zorlayıcı olabiliyor. Bu yapılar, birinci olarak uzun bir molekül zinciri olarak başlıyorlar daha sonra geriye gerçek kıvrılıyorlar. Olağanda kimyacıların, nerede kıvrılmaları gerektiğini söyleyen fazladan rehber moleküller eklemeleri ve daha sonra bunları kaldırmaları gerekiyor. Bu da süreci biraz daha uzatıyor ve yanılgı hissesini biraz daha artıyor.
Araştırmacılar, bu süreci kolaylaştırma teşebbüsüne başladılar, enzimler için güç işleri boşalttılar. Takım, enzimlerin muhakkak bir yola gerçek evrimleşmesi için direkt evrim tekniğini kullandı. Araştırma takımı, enzimlerin genetik kodlarını bakterilerin içerisine transfer etti ki böylelikle bu enzimler üretilecekti.
Bu olayda takım, sitokrom P450 ismi verilen enzime evrimleştirmeyi başardı ve böylelikle beta-laktamların üretilmesi mümkün hale gedi. Araştırmanın müelliflerinden Inha Cho, “Doğada bulunamayan yeni enzimler geliştiriyoruz. Laktamlar, birçok farklı ilaçta bulunabilir, bilhassa antibiyotiklerde, lakin bizim her vakit bir yenisine muhtaçlığımız oluyor” dedi.
Ekibin söylediğine nazaran bu enzimler, şu ana kadar üretilen en tesirli enzimlerden ve her biri milyonlarca beta-laktam molekülü üretebilecek yetenekte. Bu moleküller şu an endüstriyel kullanım için uygun durumda ki bu bakterilerin, antibiyotiklere karşı ne kadar süratli direnç kazandığı düşünülürse epeyce olumlu bir haber.
