Bilim insanları yaşamın sırrını çözmeyi başardı

Bilim insanları, biyolojinin en büyük gizemlerinden birine dair önemli bir ipucu yakaladı: Yaşamın yapı taşları ilk organizmaları nasıl ortaya çıkardı?

Hakemli bilimsel dergi Nature’da yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, RNA molekülleri ve amino asitler tamamen rastlantısal etkileşimlerle birleşerek proteinleri oluşturabiliyor.

Proteinler, hücredeki neredeyse tüm işlevleri yerine getiren ve yaşam için vazgeçilmez moleküller.

TAVUK MU YUMURTADAN, YUMURTA MI TAVUKTAN?

Normalde proteinler, hücre içindeki karmaşık bir mekanizma olan ribozomlarda, RNA’nın talimatlarıyla sentezleniyor. Bu da bir paradoks yaratıyor: Hücreler proteinsiz var olamaz, fakat proteinler de hücre olmadan üretilemez. Öyleyse ilk yaşam formları nasıl ortaya çıktı?

Yeni çalışma, bu ikilemin nasıl aşılmış olabileceğine dair önemli bir ipucu sunuyor.

Araştırma ekibinden University College London kimyageri Matthew Powner, “Nötr pH’taki basit su kimyasıyla amino asitleri RNA’ya bağlamayı başardık. Bu kimya kendiliğinden gerçekleşiyor, seçici ve Dünya’nın ilk zamanlarında ortaya çıkmış olabilir” dedi.

Powner’a göre bulgular, “RNA’nın protein sentezini ilk kez nasıl kontrol etmeye başlamış olabileceğini” gösteriyor.

DÜNYA’NIN İLK GÜNLERİ

Bilim insanları, metabolizmanın temel bileşenlerinden biri olan pantethein molekülüne odaklandı. Önceki çalışmalara göre bu bileşik, erken Dünya’daki göllerde bolca bulunuyordu.

Ekip, pantethein ve amino asitleri su içinde bir araya getirdiğinde, amino asitler bu bileşikle tepkimeye girerek aminoasil-tiol adı verilen başka bir madde oluşturdu. Bu madde de serbest RNA ile birleşerek amino asitleri RNA’ya aktardı ve böylece zincirler oluşmaya başladı.

Powner, Washington Post’a yaptığı açıklamada, “Eğer elinizde amino asitler, RNA ve kükürt içeren tiol molekülleri varsa, bu tür bir sürecin gerçekleşmesi neredeyse kaçınılmaz” dedi.

OKYANUS DEĞİL, GÖLLER

Araştırmacılar, pantethein’in erken Dünya’nın okyanuslarında yeterli yoğunluğa ulaşamayacağını, ancak küçük tatlı su göllerinde bu sürecin daha olası olduğunu belirtiyor.

Çalışmaya dahil olmayan uzman Nick Lane ise Science dergisine yaptığı açıklamada, ortaya çıkan amino asit zincirlerinin ribozomların ürettiği düzenli proteinler gibi olmadığını, oldukça rastgele ve kaotik olduğunu vurguladı. Lane, “O sorun hâlâ çözülmüş değil” dedi.

Yine de bilim insanları, milyarlarca yıl boyunca bu tür kimyasal süreçlerin tekrarlanmasının, yaşamın temelini atmış olabileceğini düşünüyor.