Yaşamın neden belirli yönelimlere sahip molekülleri kullandığı gizemi, DNA ortaya çıkmadan önce yaşam için talimatları potansiyel olarak barındırdığı düşünülen anahtar molekül olan RNA’nın, proteinlerin yapı taşlarını sol veya sağ yönelimde yapmayı destekleyebileceğinin keşfiyle derinleşti. Bu gizemi çözmek, yaşamın kökenine dair ipuçları sağlayabilir. Bulgular yakın zamanda 
Nature Communications’da yayınlanan araştırmada 
yer almaktadır .

Proteinler, saç gibi yapılardan enzimlere ( kimyasal reaksiyonları hızlandıran veya düzenleyen katalizörler ) kadar her şeyde kullanılan, yaşamın işgücü molekülleridir. Alfabedeki 26 harfin kelimeler oluşturmak için sınırsız kombinasyonlarda düzenlenmesi gibi, yaşam da milyonlarca farklı protein oluşturmak için çok çeşitli düzenlemelerde 20 farklı amino asit yapı taşını kullanır.

Bazı amino asit molekülleri iki şekilde inşa edilebilir, böylece elleriniz gibi ayna görüntüsü versiyonları vardır ve yaşam bu amino asitlerin sol elli çeşidini kullanır. Sağ elli amino asitlere dayalı yaşam muhtemelen iyi çalışsa da, iki ayna görüntüsü biyolojide nadiren karışır, bu da yaşamın homokiralite adı verilen bir özelliğidir. Yaşamın neden sağ elli yerine sol elli çeşidi seçtiği bilim insanları için bir gizemdir.

DNA (deoksiribonükleik asit), canlı bir organizmanın inşası ve çalıştırılması için talimatları tutan moleküldür. Ancak, DNA karmaşık ve uzmanlaşmıştır; talimatları okuma işini RNA (ribonükleik asit) moleküllerine ve proteinleri ribozom moleküllerine “alt sözleşme” olarak verir.

DNA’nın uzmanlaşması ve karmaşıklığı, bilim insanlarını yaşamın erken evrimi sırasında milyarlarca yıl önce ondan önce daha basit bir şeyin olması gerektiğini düşünmeye yöneltti. Bunun için önde gelen adaylardan biri, hem genetik bilgiyi depolayabilen hem de proteinler oluşturabilen RNA’dır. RNA’nın DNA’dan önce gelmiş olabileceği hipotezi “RNA dünyası” hipotezi olarak adlandırılır.

RNA dünyası önermesi doğruysa, o zaman belki de RNA’daki bir şey, sağ elli proteinler yerine sol elli proteinler inşa etmeyi tercih etmesine neden oldu. Ancak, yeni çalışma bu fikri desteklemedi ve yaşamın neden sol elli proteinlerle gittiği gizemini derinleştirdi.

Deney, ribozimler adı verilen proteinleri oluşturmak için enzimler gibi davranan RNA moleküllerini test etti. “Deney, ribozimlerin sol veya sağ elli amino asitleri tercih edebileceğini gösterdi, bu da RNA dünyalarının genel olarak biyolojide şu anda gözlemlediğimiz amino asit formlarına karşı güçlü bir eğilime sahip olmayacağını gösteriyor,” diyor Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles (UCLA) Samueli Mühendislik Okulu’ndan makalenin ilgili yazarı Irene Chen.

Deneyde araştırmacılar, RNA dünyasının erken Dünya koşullarının ne olabileceğini simüle ettiler. Ribozimler ve amino asit öncülleri içeren bir çözeltiyi, üretmeye yardımcı olacağı sağ elli ve sol elli amino asit olan fenilalaninin göreceli yüzdelerini görmek için inkübe ettiler.

15 farklı ribozim kombinasyonunu test ettiler ve ribozimlerin sol elli veya sağ elli amino asitleri tercih edebileceğini buldular. Bu, RNA’nın başlangıçta bir amino asit formuna karşı önceden belirlenmiş bir kimyasal eğilime sahip olmadığını gösteriyordu. Bu tercih eksikliği, erken yaşamın modern proteinlerde baskın olan sol elli amino asitleri seçmeye yatkın olduğu fikrine meydan okuyor.

Chen’in araştırma grubunun üyesi ve UCLA’da doktora sonrası araştırmacı olan ortak yazar Alberto Vázquez-Salazar, “Bulgular, yaşamın nihai homokiralitesinin kimyasal determinizmin bir sonucu olmayabileceğini, ancak daha sonraki evrimsel baskılarla ortaya çıkmış olabileceğini gösteriyor” dedi.

Dünya’nın prebiyotik tarihi, levha tektoniği, yani Dünya kabuğunun yavaş çalkalanmasıyla silinen fosil kayıtlarının en eski kısmının ötesinde yer alır. O dönemde gezegen muhtemelen asteroitler tarafından bombalanmıştır ve bu asteroitler amino asitler gibi yaşamın yapı taşlarından bazılarını getirmiş olabilir. Kimyasal deneylere paralel olarak, diğer yaşam kökeni araştırmacıları meteoritlerden ve asteroitlerden gelen moleküler kanıtlara bakıyorlar.

“Yaşamın kimyasal özelliklerini anlamak, Güneş Sistemi’nde yaşam arayışımızda neye bakmamız gerektiğini bilmemize yardımcı oluyor,” diyor ortak yazarlardan biri ve Maryland, Greenbelt’teki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde astrobiyoloji alanında kıdemli bilim insanı ve Goddard Astrobiyoloji Analitik Laboratuvarı müdürü Jason Dworkin.

Dworkin, geçen yıl Bennu asteroitinden örnekler çıkarıp daha detaylı incelenmek üzere Dünya’ya getiren NASA’nın OSIRIS-REx misyonunda proje bilim insanı olarak görev yapıyor.

Dworkin, “OSIRIS-REx örneklerini , tek tek amino asitlerin kiralitesi (el yatkınlığı) açısından analiz ediyoruz ve gelecekte Mars’tan alınan örnekler de ribozimler ve proteinler de dahil olmak üzere yaşam kanıtları açısından laboratuvarlarda test edilecek” dedi.

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.