Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Bilim İnsanları, Canlılığı Başlatan İlk Hücrelerin, Hücre Zarını Bozan Yapıdaki İyonların Varlığında Nasıl Evrimleştiğini Çözdüler!

İlk Hücreler, Proteinlerin Yapı Taşlarının Hücre Zarlarını Dengelemesi Sayesinde Ortaya Çıkmış Olabilir!

Bilim İnsanları, Canlılığı Başlatan İlk Hücrelerin, Hücre Zarını Bozan Yapıdaki İyonların Varlığında Nasıl Evrimleştiğini Çözdüler! Pixabay
5 dakika
3,358
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 3 yıl 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.

Dünya'da yaşam, yaklaşık 4 milyar yıl önce, ilk hücrelerin karbonca zengin bileşiklerden oluşan karmaşık ilkel bir çorbada oluşmasıyla ortaya çıktı ve bu hücreler, kimyasal bir bilmeceyle karşı karşıya kaldılar: Temel fonksiyonlarını yerine getirebilmeleri için ilkel çorbadaki belirli iyonlara ihtiyaçları vardı; fakat bu yüklü iyonlar, hücrenin içeriğini sarmalayan basit hücre zarlarını dağıtan yapıdaydı!

Washington Üniversitesi'ndeki bir grup araştırmacı, sadece Dünya'nın ilk zamanlarında bulunan molekülleri kullanarak, bu bulmacayı çözmeyi başardı. Ekip, yağ asidi moleküllerinden oluşan, zarlarla çevrili ve hücre büyüklüğünde sıvı dolu bölmeler kullanarak, proteinlerin yapı taşları olan aminoasitlerin, hücre zarını magnezyum iyonlarına karşı dengede tutabileceğini keşfetti. Elde edilen sonuçlar; ilk hücrelerin, hücre zarının dengesini sağlarken, DNA ile ilişkili olan ve sentezlenmesi için magnezyuma ihtiyaç duyan RNA'da genetik maddelerini kodlamaları için ortam sağladı.

Transmisyon elektron kriyomikroskopisi kullanılarak alınan, daire şeklinde gözlenen hücre zarlarının fotoğrafları. Üstteki görsel: solüsyondaki aminoasit bulundurmayan hücre zarları. Alttaki görsel: Hücre zarlarını, çoklu eşmerkezli zar tabakalarını oluşturmak üzere tetikleyen bir aminoasit olan serini içeren solüsyondaki hücre zarları. (Ölçek çubukları: 100 nanometre)
Transmisyon elektron kriyomikroskopisi kullanılarak alınan, daire şeklinde gözlenen hücre zarlarının fotoğrafları. Üstteki görsel: solüsyondaki aminoasit bulundurmayan hücre zarları. Alttaki görsel: Hücre zarlarını, çoklu eşmerkezli zar tabakalarını oluşturmak üzere tetikleyen bir aminoasit olan serini içeren solüsyondaki hücre zarları. (Ölçek çubukları: 100 nanometre)
SciTechDaily

Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan bulgular, aminoasitlerin elverişsiz ortamlarda zarları nasıl dengede tutabileceğini açıklamanın ötesine geçiyor.[1] Bulgular ayrıca hücresel yapıların; hücre zarları, proteinler ve RNA gibi bireysel yapı taşlarının, eski Dünya'daki sulu ortamlarda birlikte nasıl yerleşmiş olabileceğini gösteriyor. Washington Üniversitesinde kimya ve biyomühendislik profesörü olan çalışmanın ortak yazarı Roy Black şöyle söylüyor:

Tüm Reklamları Kapat

Hücreler, birbirlerinden tamamen farklı türde yapı taşlarına sahip çok farklı yapılardan meydana geliyor ve hücrelerin, işlevlerini yerine getirebilmek için neden bir araya geldikleri konusu hala net değil. Varsayım ise hücrelerin bir şekilde bir araya geldikleri yönündeydi.

Black, Amgen'deki (Ç.N.: Amgen, merkezi Amerika'da bulunan bir biyoteknoloji ve ilaç şirketidir.) kariyerinden sonra bu "bilinmezliğin" ardındaki kayıp ve can alıcı boşlukları doldurmak üzere Washington Üniversitesine geldi ve burada, Sarah Keller adında, hücre zarları üzerinde uzmanlaşmış bir kimya profesörü ile birlikte çalışmaya başladı.

Yağ asidi moleküllerinin hücre zarını oluşturmak üzere kendi kendine birleşmesini gözlemlemek Black'e ilham veriyordu ve bu hücre zarlarının, RNA ve proteinlerin yapı taşlarının birleşmesi için elverişli bir yüzey görevini üslenebileceği varsayımında bulundu. Çalışmanın ortak yazarı olan Keller şöyle söylüyor:

Farklı moleküllerin, ilkel çorbanın içinde adeta tüylü tenis topları gibi hareket ettiğini ve sallanan büyük bir kutudaki sert squash topları gibi zıpladığını hayal edebilirsiniz (Ç.N.: Squash, tenise benzeyen bir tür raket oyunudur; fakat squash topu, tenis topuna kıyasla daha küçüktür). Kutunun bir yüzeyini cırtcırtla kaplayacak olursanız, sadece tenis topları bu yüzeye yapışacak ve birbirlerine yakın olacaktır. Roy, yerel molekül konsantrasyonlarının benzer bir mekanizmayla geliştirilebileceğini seziyordu.

Ekip daha önce, RNA'nın yapı taşlarının tercihen yağ asidi zarlarına bağlandığını ve ayrıca şaşırtıcı bir biçimde, tuz gibi, geçmişte ve günümüzde yaygın olan bileşenlerin zararlı etkilerine karşı hassas olan hücre zarını dengelediğini göstermişti.

Transmisyon elektron kriyomikroskopisi kullanılarak alınan, daire şeklinde görünen zarların fotoğrafı. Üstteki görsel: aminoasit içermeyen hücre zarları, magnezyum klorür solüsyonu, zarların yapısını bozan tuzlar. Alttaki görsel: magnezyum klorür ve serin solüsyonundaki zarlar ve zarları birden çok eşmerkezli zar oluşturmak üzere tetikleyen bir aminoasit. Ölçek çubukları: 100 nanometre.
Transmisyon elektron kriyomikroskopisi kullanılarak alınan, daire şeklinde görünen zarların fotoğrafı. Üstteki görsel: aminoasit içermeyen hücre zarları, magnezyum klorür solüsyonu, zarların yapısını bozan tuzlar. Alttaki görsel: magnezyum klorür ve serin solüsyonundaki zarlar ve zarları birden çok eşmerkezli zar oluşturmak üzere tetikleyen bir aminoasit. Ölçek çubukları: 100 nanometre.
SciTechDaily

Ekip ayrıca, aminoasitlerin hücre zarlarını dengeleyebileceği hipotezini ortaya attı. 10 farklı aminoasidin hücre zarlarıyla nasıl etkileşime girdiğini test etmek için ışık mikroskobu, elektron mikroskobu ve spektroskopi dahil birçok farklı deneysel teknik kullandılar.

Tüm Reklamları Kapat

Deneyler, belirli aminoasitlerin hücre zarlarına bağlanarak hücre zarlarını dengelediğini ortaya çıkardı ve hatta bazı aminoasitler soğan katmanlarına benzer eşmerkezli zar küreleri oluşturmak gibi büyük yapısal değişiklikleri de tetikledi. Washington Üniversitesi Kimya Bölümünde doktora öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı olan Caitlin Cornell şöyle söylüyor:

Aminoasitler, vezikülleri sadece magnezyum iyonları tarafından bozulmalarına karşı korumakla kalmadılar, aynı zamanda iç içe geçmiş zarlar gibi çok katmanlı veziküller oluşturdular.

Araştırmacılar ayrıca, aminoasitlerin konsantrasyondaki değişiklikler sayesinde zarları dengelediğini keşfettiler. Bazı bilim insanları, ilk hücrelerin, su buharlaştıkça ve yeni su taşıdıkça yüksek ve düşük konsantrasyonlarda aminoasit döngülerinden geçen sığ havzalar içerisinde şekillenmiş olabileceğini varsaydılar.

RNA yapı taşlarının da benzer bir rol oynayabileceğini gösteren önceki çalışmaların yanı sıra, aminoasitlerin hücre zarlarını koruduğuna dair yeni bulgular, hücre zarlarının, bu öncül moleküllerin birlikte konumlanması için alan oluşturabileceğini gösteriyor ve yaşam için gerekli bileşenleri neyin bir araya getirdiğini anlatan potansiyel bir mekanizma sağlıyor.

İlk hücrelerin yapı taşlarının, hücre zarı üzerinde nasıl birlikte konumlanabileceğini gösteren bir model. Soldaki: ilkel çorbada bulunan RNA, protein ve hücre zarlarının yapı taşları. Ortadaki: gri daire olarak gösterilmiş olan zarlar, zarları dengeleyen yapı taşlarının bir alt kümesini oluşturur ve bağlar. Sağdaki: zarla çevrelenmiş işlevsel RNA ve proteinler.
İlk hücrelerin yapı taşlarının, hücre zarı üzerinde nasıl birlikte konumlanabileceğini gösteren bir model. Soldaki: ilkel çorbada bulunan RNA, protein ve hücre zarlarının yapı taşları. Ortadaki: gri daire olarak gösterilmiş olan zarlar, zarları dengeleyen yapı taşlarının bir alt kümesini oluşturur ve bağlar. Sağdaki: zarla çevrelenmiş işlevsel RNA ve proteinler.
SciTechDaily

Keller, Black ve ekibi, birlikte konumlanmış yapı taşlarının, işlevsel makineler oluşturmak için nasıl birbirlerine bağlandığı gibi daha dikkat çekici bir konuya dikkatlerini çevirdi. Black sonraki adımın bu olduğunu söylüyor.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Sürdürdükleri çaba aynı zamanda Washington Üniversitesi'ndeki disiplinler arasında bağlar kuruyor. Keller şunları söylüyor:

Washington Üniversitesi, barındırdığı bilimsel topluluğun, ekipman ve fikirleri departmanlar ve alanlar arasında paylaşmak üzere iş birliği yapmaya dair duyduğu coşku sayesinde keşif yapmak için olağanüstü iyi bir yer. Drobny Laboratuvarı ve Lee Laboratuvarı ile yaptığımız iş birliği gerekliydi. Hiçbir laboratuvar bunları tek başına yapamazdı.
Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
33
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Merak Uyandırıcı! 16
  • Bilim Budur! 10
  • Muhteşem! 5
  • İnanılmaz 4
  • Tebrikler! 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 2
  • Umut Verici! 2
  • Güldürdü 1
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: SciTechDaily | Arşiv Bağlantısı
Tüm Reklamları Kapat

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 25/04/2024 13:46:49 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/9937

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.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Kas
Foton
Diş Sorunları
Hormon
Güneş Sistemi
Üreme
Yatay Gen Transferi
Ekonomi
Buz
Haber
Halk Sağlığı
Kalıtım
Yörünge
Önyargı
Cinsel Yönelim
Depresyon
Hekim
Yaşlılık
Hindistan
Fotoğraf
Ufo
Yaşanabilir Gezegen
Egzersiz
Işık Hızı
Obstetrik
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
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 katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
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
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
J. Urton, et al. Bilim İnsanları, Canlılığı Başlatan İlk Hücrelerin, Hücre Zarını Bozan Yapıdaki İyonların Varlığında Nasıl Evrimleştiğini Çözdüler!. (17 Ocak 2021). Alındığı Tarih: 25 Nisan 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/9937
Urton, J., Kaya, E. H., Bakırcı, Ç. M. (2021, January 17). Bilim İnsanları, Canlılığı Başlatan İlk Hücrelerin, Hücre Zarını Bozan Yapıdaki İyonların Varlığında Nasıl Evrimleştiğini Çözdüler!. Evrim Ağacı. Retrieved April 25, 2024. from https://evrimagaci.org/s/9937
J. Urton, et al. “Bilim İnsanları, Canlılığı Başlatan İlk Hücrelerin, Hücre Zarını Bozan Yapıdaki İyonların Varlığında Nasıl Evrimleştiğini Çözdüler!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Translated by Elif Hazal Kaya, Evrim Ağacı, 17 Jan. 2021, https://evrimagaci.org/s/9937.
Urton, James. Kaya, Elif Hazal. Bakırcı, Çağrı Mert. “Bilim İnsanları, Canlılığı Başlatan İlk Hücrelerin, Hücre Zarını Bozan Yapıdaki İyonların Varlığında Nasıl Evrimleştiğini Çözdüler!.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Translated by Elif Hazal Kaya. Evrim Ağacı, January 17, 2021. https://evrimagaci.org/s/9937.
ve seni takip ediyor

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