Yaşamın Kıvılcımı: Küçücük Bir RNA Molekülü Dünya’daki Hayatı Başlatmış Olabilir
Bilim insanları, kendini kopyalayabilen minyatür bir RNA molekülü olan QT45’i keşfetti. Bu keşif, yaşamın temel yapı taşlarının daha önce düşünüldüğünden çok daha basit ve erişilebilir olabileceğini gösteren “RNA dünyası” hipotezini destekliyor.
Buzlu su, yaşamın başlangıcı için ideal ortamdır . QT45 molekülünün başarısının anahtarı, buz ve su karışımından oluşan bu ortamdaydı. Saf sıvı suda, RNA molekülleri genellikle kararsızdır veya çok hızlı bir şekilde birbirinden ayrılır.
Bununla birlikte, donmuş tuzlu karışımda, buz kristalleri arasında mikroskobik kanallar oluşur. Bu kanallar içinde, nükleotid konsantrasyonu hızla artar ve bu da onların daha aktif bir şekilde etkileşime girmesine neden olur. Buz, kısa zincirlerin birbirine yapışmasına ve kendilerini kopyalamasına yardımcı olan bir tür doğal kuluçka makinesi görevi görür.
“RNA dünyası” hipotezi, yaşamın kendiliğinden oluşumuna dair onlarca yıldır temel teori olarak kalmıştır. Bu hipoteze göre, DNA ve proteinlerin ortaya çıkmasından önce, aynı anda genetik bilgiyi depolayabilen ve katalizör görevi görebilen bir molekül mevcuttu.
Ancak yakın zamana kadar, bu teorinin bir zayıf noktası, kendi katalizörleri olarak işlev görebilen RNA molekülleri olan bilinen ribozimlerin büyüklüğüydü. Bunların “ilkel çorba”da tesadüfen ortaya çıkamayacak kadar karmaşık olduğu düşünülüyordu.
Philipp Holliger’in ekibinden araştırmacılar, daha basit yapılar arasında etkili araçların gizli olup olmadığını test etmeye karar verdiler. 12 trilyon rastgele diziden oluşan bir genetik kütüphaneyi inceledikten sonra, moleküler doğal seçilim yöntemini uyguladılar.
Buz labirentinden çıkış
Deneyler, eski Dünya’daki koşulları simüle eden buz kristalleri ve tuzlu çözelti karışımında gerçekleştirildi. Sadece 45 nükleotitten oluşan QT45, bir polimeraz (RNA sentezleyen bir enzim) olarak mükemmel bir performans sergiledi. QT45, tamamlayıcı bir RNA zinciri oluşturdu ve ardından bunu yeni bir kopya üretmek için şablon olarak kullandı.
Molekülün küçük boyutu, doğada bulunmasını istatistiksel olarak olası bir olay haline getiriyor. Ortak yazar Philipp Holliger’in belirttiği gibi , “Küçük bir RNA motifinde polimeraz aktivitesinin keşfi, polimeraz ribozimlerinin RNA sekans uzayında daha önce düşünüldüğünden çok daha yaygın olduğunu gösteriyor.”
Nükleotidlerin meteoritlerle uzaydan getirilmesinin tamamen gerçekçi bir olasılık olduğu düşünüldüğünde, bu, biyolojik evrimi tetikleyecek “araçların” kelimenin tam anlamıyla yüzeyde, doğru anı bekleyerek dolaşıyor olabileceği anlamına gelir.
Kısa bir nükleotid zincirinin, daha önce büyük protein yapılarına özgü olduğu düşünülen karmaşık işi yapabildiği ortaya çıktı. Bu, kimyadan biyolojiye geçişi oldukça olası bir süreç haline getiriyor.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Yaşamın Kıvılcımı: Küçücük Bir RNA Molekülü Dünya’daki Hayatı Başlatmış Olabilir
Milyonlarca Yıllık Kayaçlar, Dünya’nın En Soğuk Dönemine Işık Tutuyor