Abiyogenez Teorisi'nde Önemli Keşif: Metaller ve Enzimler Olmadan da Krebs Döngüsünün Çalışabildiği Gösterildi!

Abiyogenez Teorisi'nde Önemli Keşif: Metaller ve Enzimler Olmadan da Krebs Döngüsünün Çalışabildiği Gösterildi!
Yazar Furman University
4 dakika
2,125 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 11 ay öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Nature Chemistry dergisinde yayınlanan yeni bir makalenin yazarlarından olan Furman Üniversitesi lisansüstü öğrencilerinden Trent Stubbs'ın çalışması, yaşamın kökenlerine yönelik algımızı kökünden değiştirme potansiyeline sahip.[1] Çünkü bu araştırma, organik kimyasal reaksiyonların, milyarlarca yıl önce inorganik süreçlerden başlayabileceğini gösteriyor.

Bu reaksiyonlardan birisi, yediğimiz besinleri enerjiye dönüştürmemizi ve böylece yaşamımızı sürdürmemizi sağlayan, sitrik asit döngüsü olarak da bilinen Krebs Döngüsü'dür. Çalışma, bu döngünün sentetik olarak üretildiği ilk araştırma olma özelliğini de taşıyor. Üniversitenin Kimya Bölümü profesörlerinden Greg Springsteen şöyle diyor:

Öğrencimiz Trent, bazı küçük moleküllerle başladı ve Krebs Döngüsü'nün nasıl sürdüğünü çözmeyi başardı. Onun ürettiği sistemde, ortalama bir pH değerinde, suyun içinde enzimler olmaksızın döngü devam edebiliyor! Bu keşif, Dünya'da yaşamın nasıl başladığını ve Evren'in geri kalanında tekrardan nasıl başlayabileceğini anlamamızı sağlayabilir.

Hipotezlerini oluşturmak için Stubbs ve Springsteen, yaşam için temel olan şeyin ne olduğunu sorarak başladılar. Stubbs şöyle anlatıyor:

Reklamı Kapat

"Canlı hücreler içinde var olan nedir?" diye sorduk. En erken dönemde var olması gereken temel bileşenler nelerdir? Cevap, sitrik asit döngüsüydü. Bu döngü, besini enerjiye dönüştüren süreçlerden birisidir. İnsan da olsanız, bitki de, kertenkele de, bu döngüyü kullanmak zorundasınız. Dolayısıyla bu döngü, yaşamın en erken dönemlerinden beri var olmalıdır ve bizim makalemiz de bununla ilgili. Günümüzde karmaşık bir mekanizmayla çalışan bu döngünün daha basit versiyonları, bu üst düzey mekanizma olmaksızın nasıl evrimleşmiş olabilir?
Alfa-ketoasit yolağı, sitrik asit (Krebs) döngüsü ile glioksalat döngüsüne benzemektedir. Piruvat (I) veya oksaloasetat (VIII) ile başladıktan sonra, orta düzeyde sucul şartlar altında alfa-ketoasit döngüsü sadece glioksalata (II) ihtiyaç duyar ki bu da, karbon kaynağı ve redüktan görevi görür. Modern biyolojide karşımıza çıkan glioksalat döngüsünde de piruvat yerine asetil-CoA ve glioksalat kullanılır. Muhtemelen evrimsel sürecin ilerleyen basamaklarında ortaya çıkan değişimlerle, alfa-ketoasit döngüsü Krebs döngüsündeki aracı kimyasallara uygun oksidanların varlığında oksidatif dekarboksilasyon yoluyla dönüştürülebilir (bunlar turuncu oklarla gösterilmektedir).
Alfa-ketoasit yolağı, sitrik asit (Krebs) döngüsü ile glioksalat döngüsüne benzemektedir. Piruvat (I) veya oksaloasetat (VIII) ile başladıktan sonra, orta düzeyde sucul şartlar altında alfa-ketoasit döngüsü sadece glioksalata (II) ihtiyaç duyar ki bu da, karbon kaynağı ve redüktan görevi görür. Modern biyolojide karşımıza çıkan glioksalat döngüsünde de piruvat yerine asetil-CoA ve glioksalat kullanılır. Muhtemelen evrimsel sürecin ilerleyen basamaklarında ortaya çıkan değişimlerle, alfa-ketoasit döngüsü Krebs döngüsündeki aracı kimyasallara uygun oksidanların varlığında oksidatif dekarboksilasyon yoluyla dönüştürülebilir (bunlar turuncu oklarla gösterilmektedir).
Nature

Nature Chemistry dergisinde yayınlanan araştırma, Springsteen'in Ulusal Bilim Enstitüsü (NSF) ve Kimyasal Evrim Merkezi olarak bilinen NASA araştırma konsorsiyumunun bir ürünü olarak ortaya çıktı. Springsteen, organik kimyanın mekanistik prensiplerinin yaşamın kökenlerine uyarlanması konusunda uzmanlaşıyor. O ve öğrencileri, bu alanda 10 yıldan uzun bir süredir araştırmalar yürütüyorlar. Amaçları, doğal kimyasal tepkimelerin kendi kendisine yetecek bir metabolik reaksiyon ağını nasıl oluşturmuş olabileceklerini aydınlatmak; çünkü bu, yaşamın temel kriteridir. Araştırmacılar şöyle yazıyor:

Bu çalışmamızda, ortamın tepkimeye giren kimyasallar ve ürünler için yıkıcı olmadığı durumlarda, glioksilatın hem bir karbon kaynağı hem de redüktan olarak görev görebileceğini ve bunun, yaşam öncesi biyokimyasal süreçler için küçük bir organik yapıtaşı olabileceğini gösterdik. Bu durum, kısmen sucul ve metalden yoksun ortamlarda anabolik potansiyele sahip proto-metabolizmaların evrimleşebileceğine yönelik hipotezi güçlü bir şekilde desteklemektedir.

Araştırmacılar, prebiyotik (yaşam öncesi) kimya ile modern biyoloji arasında birebir bağlantı kurmak yanıltıcı olabileceği konusunda da uyarıyorlar; ancak alfa-ketoasit temelli bir kimyadan, biyolojik organizmaların doğrusal bir şekilde evrimleşmesinin çok olası olduğunu vurguluyorlar. Örneğin modern Krebs döngüsünde var olmaya devam eden tek alfa-ketoasitler oksaloasetat ve alfa-ketoglutarattır. Bunlardan ilki Krebs döngüsünde glutamata dönüştürülür (ki o da sonradan glutamine, proline ve arjinine dönüşür), ikincisi ise aspartata dönüştürülür (ki o da sonradan asparajin, metiyonin, threonin ve lisine dönüşür). Görülebileceği gibi diğer alfa-ketoasitlerden çok daha merkezi olan bu iki kimyasalın evrimsel süreçte günümüze kadar korunmuş olması çok mantıklıdır.

Diğer alfa-ketoasitlerin çoğunda doymamışlık görülür veya fonksiyonel grupların reaktiviteyi düşürücü etkisi vardır; dolayısıyla evrimsel süreçte bu diğer alfa-ketossitlerin modern Krebs döngüsünde olduğu gibi polikarboksilat analoglarına dönüşmüş olması da çok makuldür. Tüm bunlar, Krebs döngüsünün atasal ve canlılık-öncesi kimyasal yolaklarından birinin nihayet keşfedilmiş olması ihtimalini güçlendirmektedir - ki bu da, canlılığın cansızlıktan evrimini daha net anlama yolunda atılan büyük bir adımdır.

Makale, popüler bilim oluşumlarınca da yaygın bir şekilde işlendi. Örneğin Quanta dergisi, bu çalışmayı "öne çıkan makale" olarak yayınlandı. Stated Clearly YouTube kanalı ise, "Yaşamın Kökeninin Metabolizma-Önce Hipotezi Nedir?" başlıklı bir video hazırladı. Quanta dergisinden baş editör John Rennie şöyle diyor:

Birçok diğer bilim insanı da bu yeni bulguların önemini, araştırmanın orijinalliğini ve araştırmacıların derin kimyasal becerilerini övüyor.
Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 8
  • İnanılmaz 4
  • Umut Verici! 4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Muhteşem! 2
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Bilim Budur! 0
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Türev İçerik Kaynağı: Phys.org | Arşiv Bağlantısı
  • ^ R. T. Stubbs, et al. (2020). A Plausible Metal-Free Ancestral Analogue Of The Krebs Cycle Composed Entirely Of Α-Ketoacids. Nature Chemistry, sf: 1-7. doi: 10.1038/s41557-020-00560-7. | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 20/09/2021 21:31:54 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9456

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Kuyruk
Malzeme
Habercilik
Yatay Gen Transferi
Yıl
Meyve
Hasta
Cinsiyet
Element
Nöron Hücresi
Bilişsel
Primat
Gen
Alkol
Savaş
Maske Takmak
Aşı
Karar
Yas
Sinirbilim
Madde
Öğrenme Teorileri
Kara Delik
Karbonhidrat
Yaşamın Başlangıcı
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın