Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

En Eski Ortak Atanın Hücre Zarına Dair Yapılan Modellemeler, Biyolojinin Temel Sorularına Işık Tutuyor!

En Eski Ortak Atanın Hücre Zarına Dair Yapılan Modellemeler, Biyolojinin Temel Sorularına Işık Tutuyor! Sojo et al.
Reklamı Kapat

Bu yazı, ScienceDaily isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Dünya’daki tüm yaşam tek bir ortak atadan, tek hücreli bir organizmadan evrimleşti; fakat bu canlının neye benzediği, nasıl yaşadığı veya günümüz hücrelere nasıl evrimleştiği University College London'daki araştırmacıların matematiksel modellemelerinin tamamlanmasına kadar dört milyar yıllık bir gizemdi. 

PLOS Biology’de yayımlanan bulguların gösterdiği Son Evrensel Ortak Ata (SEOA) olarak bilinen, yaşayan tüm canlıların ortak atası olan ilkin canlıların sızıntılı bir hücre zarı vardı. Bu bulgu, bilim insanlarının biyolojinin en büyük iki sorusunu cevaplamasına yardımcı oluyor:

1. Neden bütün hücreler enerji üretmek için aynı tuhaf ve karışık mekanizmayı kullanıyorlar?

2. Neden yaşam ağacının en dibindeki daldaki iki tek hücreli canlı grubunun –bakteriler ve arkeler – tamamen farklı hücre zarı yapısına sahiptir?

Hücre zarındaki bu sızıntılar, SEOA’nın hayati bileşenlerini bir arada tutmaya yararken aynı zamanda onun ortamdaki (büyük olasılıkla okyanus dibindeki delikler) enerjiden faydalanmasını sağladı.

Ekip hücre zarının nasıl değiştiğinin ve böylece SEOA’nın soyunun nasıl yeni ve daha zorlu ortamlara ayak uyduracak şekilde arke ve bakterilere evrimleştiğinin bir modelini oluşturdu. Bu yaşam ağacının en dip dalını oluşturdu.

Bakteriler ve arkeler genleri, proteinleri ve DNA okuma mekanizmaları bakımından o kadar ortak noktaya sahipler ki bilim insanları 1970’e kadar arkelerin bir çeşit bakteri olduğunu düşünüyordu. Arkelerin sınıflandırılması 1970’te bu ikisinin DNA kopyalama ve hücre zarı yapılarındaki büyük farklar keşfedildikten sonra değişti. Bakterilerin de arkelerin de SEOA’dan geldiğini bildikleri için bilim insanları SEOA’nın hücre zarının yapısını ve işlevini araştırmaya koyuldu. Araştırmayı yürüten Dr. Nick Lane (UCL Biyolojik Bilimler Bölümü) şöyle söylüyor: 

Bu çalışmayı büyüleyici buluyorum. Bu çalışma, günümüzdeki tüm yaşamın atası gibi gözüken garip hücreyi günümüz hücrelerine bağlayan aşamalardan geçiriyor. Basit bir fikirle bu model bakteri ve arkeler arasındaki temel farkları açıklamamızı sağlayabilir. Peki doğru mu? Ben doğru olduğunu düşünmek istiyorum. Ancak daha da önemlisi bu model ileride test etmeyi planladığımız net tahminler oluşturuyor.

Elde edilen veriler SEOA’nın denizin dibinde, proton bakımından zengin sularla proton bakımından fakir kaynak sularının karıştığı bölgede yaşadığını gösteriyor. Bu iki ortam arasındaki proton farkı sayesinde protonlar rahatça hücreye girebiliyordu ve adenozin trifosfat (ATP) sentezini çalıştırıyordu. ATP de hücrenin yaşamasını sağlıyordu. Tıpkı bugün de olduğu gibi.

Fakat bilim insanları günümüz hücrelerinin aksine bu durum ancak SEOA’nın hücre zarı “sızıntılı” olursa mümkün olabileceğini düşünüyor. Ancak bu şekilde protonlar hücreye başka protonların girmesi için dışarı çıkabilir. Dr. Lane şöyle diyor:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Derin sulardaki bu kaynaklardan sürekli olarak bazik sıvılar çıkıyor ve okyanus suyuyla karışıyor. Karıştıklarında birbirlerini nötrleştiriyorlar ve bu da yüklerin birikmesini engelliyor. Normalde böyle olunca protonlar hücreye giremez. Fakat sızıntılı bir hücre zarı protonların rahatça hücreye girebilir, içeride nötrleşebilir veya tekrar çıkabilir. Tıpkı arada hiç engel yokmuş gibi. Ortaya koyduğumuz sonuç da protonların girip çıkma hızında hücrenin yaşamını yürütmesine yetecek kadar enerji olduğu. Yani SEOA bu doğal proton akışı sayesinde yaşıyor olabilir. Ama ancak günümüz hücrelerinden farklı olarak sızıntılı bir hücre zarı varsa.

Bu sualtı kaynaklarından başka yerlerde yaşayabilmek için SEOA’nın hücre zarını protonları dışarı pompalayabilecek ve hücre içindeki ve dışındaki proton farkıyla da içeri girmeye çalışan protonlardan enerji elde edebilecek şekilde adapte etmesi gerekiyordu. Araştırmaya göre bakteriler ve arkeler tamamen farklı hücre zarı yapıları geliştirirken büyümek için kullandıkları mekanizmaları sabit tuttular. Bu aynı zamanda neden DNA kopyalama gibi hücre zarına bağlı olan temel özelliklerin bu iki canlıda farklı olduğunu açıklıyor. Çalışmanın baş yazarı Victor Sojo (UCL CoMPLEX/Biosciences) şöyle anlatıyor: 

Yoğunluk farkından yararlanma bütün yaşamda ortaktır fakat SEOA’nın nasıl bunu kullanmaya başladığı biraz yumurta-tavuk sorununu andırıyor. SEOA yoğunluk farkını kullanamazdı çünkü onu nasıl kullanacağını bilmiyordu. Aynı şekilde ilk başta yapmadan nasıl öğrenebilirdi ki? Protonların doğal yoğunluk farkını çözüm olarak sunuyoruz çünkü SEOA bunu kendi yapmak zorunda değildi; yoğun farkı orada kendiliğinden oluşuyordu. Çalışmamız günümüz “sızdırmayan” hücre zarının sonradan evrimleştiğini ve bakteri ve arkelerde bağımsız olarak gerçekleştiğini gösteriyor. Bu neden hücre zarı biyoenerji mekanizmalarının arkelerde ve bakterilerde evrenselken iyon pompalarının ve hücre zarlarının farklı olduğunu açıklıyor ki çok büyük bir gizemdi.

Sonraki projeleri için Dr. Lane ve takımı dört milyar yıl önce hayatın yapıtaşlarının oluştuğu sualtı kaynaklarındaki ortamı tekrar oluşturmayı düşünüyor.

Teşekkür: Bu yazıyı çeviren Doruk Pekşirin'e teşekkür ederiz.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: ScienceDaily | 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 22/09/2020 11:56:40 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/2629

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
Kategoriler ve Etiketler
Tümünü Göster
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Önlem
Samanyolu Galaksisi
Canlı
Gelişim
Anatomi
Dişler
Yiyecek
Boyut
Eczacılık
Bağışıklık Sistemi
Köpek
Molekül
Diş Hekimi
Etimoloji
Akciğer
İhtiyoloji
Endokrin Sistemi
Genom
Rna
Viral Enfeksiyon
Odontoloji
Uçuş
Transkripsiyon
Popülasyon
İklim
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
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
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

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
“İnsan için ileri sürülen en iyi tanım "nankör iki ayaklı"dır.”
Fyodor Dostoevsky
Geri Bildirim Gönder