İlk Defa Yapay Genler Kullanılarak Yapay Enzimler Yaratıldı!

Bu türev bir içeriktir. Yani bu yazının omurgası, IFLS isimli kaynaktan alınmıştır; ancak anlatım ve konu akışı gibi detaylar Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından güncellenmiş, değiştirilmiş ve/veya geliştirilmiştir. Yazar, kaynaktan alınan metin omurgası üzerine kendi örneklerini, bilgilerini, detaylarını eklemiş, içeriği zenginleştirmiş ve/veya çeşitlendirmiş olabilir. Bu ek kısımlarla ilgili kaynaklar da, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bilim insanları, ilk defa, doğada bulunmayan yapay/sentetik genetik materyalleri kullanarak enzimler üretmeyi başararak bilim tarihinde çığır açtılar. Bu heyecan verici çalışma sadece Dünya'da yaşamın başlangıcıyla ilgili yeni bilgiler vermiyor; aynı zamanda Dünya dışı yaşamla ilgili de önemli çıkarımlar yapabilmemize izin verecek. Araştırma sonuçları Nature dergisinde yayımlandı.

Araştırmanın temelleri daha önceden İngiltere'de yapılan bir çalışma sonucunda üretilen sentetik DNA'lara dayanıyor. Bilindiği üzere DNA ve onun yakın kuzeni RNA, Dünya üzerindeki bütün canlıların içerisinde, onların genetik bilgilerini taşıyan moleküllerdir. Sentetik genetik malzemeler ise DNA ve RNA'da bulunan yapıtaşlarını kullanarak üretilir; ancak normalde bu moleküllerde olanın aksine, bilim insanları bu genetik malzemenin içerisine başka molekülleri de katabilirler. Bu işlem sonucunda oluşan moleküllere XNA adı veriliyor: yani xeno (yabancı) nükleik asit. Bu yapay genetik malzemenin de, doğal versiyonu gibi genetik bilgiyi taşıyıp aktarabildiği tespit edildi.

Her ne kadar DNA, RNA ve proteinlerin, enzimleri üretebilecek yegane unsurlar olduklarına yaygın biçimde inanılıyorsa da, aynı araştırmacılar sentetik enzimlerin XNA'lar kullanılarak üretilebileceklerini gösterdiler. "XNAzimler" olarak isimlendirilen bu moleküller, tıpkı doğal enzimler gibi, RNA'yı parçalarına ayırıp o parçaları tekrar birleştirmeyi başarıyorlar. Hatta bu sentetik enzimlerden bir tanesinin, XNA'yı bile parçalayıp birleştirebildiği tespit edildi!

Enzimler, doğanın hızlandırıcılarıdırlar (katalizör). Dünya'daki yaşam için temel yapılardır, çünkü neredeyse tüm biyokimyasal tepkimeler, doğal ortamların sıcaklıklarında son derece verimsiz ve yavaş çalışırlar. Bu nedenle enzimler, DNA'nın sentezlenmesi ya da besinlerin parçalanması gibi biyokimyasal tepkimelere hız verirler ve yaşamın sürdürülebilmesi için gerekli olan hızlara ulaşabilmelerini sağlarlar.

Her ne kadar enzimlerin önemli bir kısmı proteinlerden oluşsa da, bazı RNA moleküllerinin de katalitik (hızlandırıcı) faaliyet gösterdiği tespit edilmiştir. Günümüzde yaygın bilimsel kanıya göre, genetik bilginin en erken formları, muhtemelen RNA-benzeri moleküllerdi ve kendi kendilerini kopyalayabilme yetenekleri olduğu için Dünya'da yaşamın başlangıcına izin verdiler. Bu nedenle bu çalışma, yaşamın başlangıçtaki ilk adımlarına ait bazı kesitleri yeniden yaratabilmemiz açısından önem taşıyor. Dahası bu araştırma, yaşamın DNA veya RNA olmaksızın da başlayabileceğini bize gösteriyor. Bu önemli, çünkü bu iki molekülün yaşamın başlayabilmesi için gerekli olduğu düşünülüyordu. Baş araştırmacı Philip Holliger şöyle söylüyor:

Bizim çalışmamız, prensipte, doğanın moleküllerine birden fazla alternatif olabileceğini gösteriyor. Yani yaşamın DNA ve RNA'yı başlangıçta katalizör olarak 'seçmesi', tarih öncesi kimyanın basit bir hatasından ibaret olabilir. Bu da, diğer gezegenlerde yaşamın farklı moleküler omurgalar üzerine inşa edilebileceği fikrini doğuruyor. Bu durum, üzerinde yaşam barındırabileceğini düşündüğümüz dış gezegenlerin sayısını arttırmamızı sağlıyor.

Araştırmacıların söylediğine göre bu çalışma aynı zamanda birçok hastalığa yeni tedavi yöntemleri geliştirebilecek bir akımın başlangıcı demek olabilir. Dr. Holliger'ın anlattığına göre, kanserli hücrelerdeki veya virüslerdeki genler tarafından üretilen RNA'yı parçalayabilen XNA'lar üretilebilir. Ayrıca XNA'lar doğada bulunmadıkları için, vücuttaki diğer enzimler tarafından tespit edilip parçalanmaları da pek mümkün gözükmüyor.

Kaynaklar ve İleri Okuma
  • Türev İçerik Kaynağı: IFLS
  • A. I. Taylor, et al. (2014). Catalysts From Synthetic Genetic Polymers. Nature, sf:427-430.
  • A. Taylor. World’s First Artificial Enzymes Created Using Synthetic Biology. (2014, Aralık 01). Alındığı Tarih: 22 Aralık 2018. Alındığı Yer: University of Cambridge

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

Öğrenmeye Devam Edin!
Evrim Ağacı %100 okur destekli bir bilim platformudur. Maddi destekte bulunarak Türkiye'de modern bilimin gelişmesine güç katmak ister misiniz?
Destek Ol
Gizle

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

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