Ayna Yaşam Formları Kulağa Bilimkurgu Gibi Gelebilir, Ancak Bilim İnsanları Bu Formların İnsanlar İçin Ölümcül Olabileceği ve Çevreyi Yok Edebileceği Konusunda Uyarıyor!

Bir aynaya baktığınızda, yansımanız temelde sizin bir kopyanız olsa da tüm özelliklerinizin "ters" bir görüntüsünü görürsünüz. Bu durum, moleküllerin minik dünyasında da gördüğümüz bir olguyu gözler önüne serer.

Bazı moleküller doğada "enantiyomer" olarak da bilinen, kendilerinin ayna görüntüsü bir şekilde bulunur. Bu kavram, "kiralite" veya "sağ-sol ellilik" olarak bilinir. Bu önemli bir fenomendir, çünkü aynı moleküllerin ayna görüntülerinin biyolojide tamamen farklı etkileri ve işlevleri olabilir.

Science dergisinde yazan 40 tanınmış bilim insanı, önümüzdeki on yıl içinde özellikle bakteriler gibi mikrobiyal yaşamdan oluşan tamamen ayna görüntüsü yaşam formlarının bu enantiyomerlerle yaratılabileceği konusunda uyarıda bulundu. Ayrıca bunun ciddi tehlikeler barındırdığını savunuyorlar.^[1]

Bilim insanları, "ayna bakterilerin" insanların bağışıklık sisteminden kaçabileceğini ve böylece ölümcül enfeksiyonlara yol açabileceğini öne sürüyor. Bu tür enfeksiyonlar ayrıca bitki ve hayvan türlerinin önemli bir kısmının yerinden olmasına neden olarak çevreyi tamamen alt üst edebilir.

Ayna moleküller yapısal olarak özdeştir, tıpkı sol ve sağ ellerinizin yapısal olarak özdeş olması ve aynı işlevleri yerine getirebilmesi gibi. Bu moleküller ayrıca aynı kimyasal özelliklere sahiptir; ancak doğa, henüz bilinmeyen nedenlerden dolayı bu tür moleküllerin sadece bir versiyonunu canlılığın temeline oturtmuştur.

Örneğin, proteinlerin yapı taşları olan amino asitler sol ellidir, şekerler ise sağ ellidir. Öte yandan DNA molekülü, sağ elli bir vida şeklindedir.

Bu sağlaklık veya solaklıktan sadece birinin tercih edildiği seçici kiralite, moleküllerin canlı sistemlerde birbiriyle nasıl etkileşime girdiğini belirler. İlaçların ve enzimlerin (reaksiyonları hızlandıran biyolojik katalizörler) vücudumuzda nasıl işlev gördüğünü, ayrıca tatları ve kokuları nasıl algıladığımızı etkiler.^[2] Örneğin karvon molekülü, hangi "ayna" versiyonundan köken aldığına bağlı olarak ya nane ya da kimyon kokusu verebilir!

The Conversation

Diğer ayna moleküller çok daha önemli etkilere sahiptir. Mesela Thalidomid ilacı iki farklı formda bulunur. Biri sabah bulantısı için etkili bir ilaç iken, ayna formu yıkıcı doğum kusurlarına neden olur.

Bu, akıllara şu soruyu getiriyor: ya biyolojik moleküllerin ayna görüntülerini üretebilseydik? Bu araştırmanın arkasındaki motivasyon hem merak hem de pratik uygulamaların üretilebilecek olması.

Tıbbi tedaviler, kanser tedavisinde giderek daha çok kullanılabilecek proteinlerin küçük parçaları olan peptitler gibi biyolojik moleküllerden faydalanıyor. Ancak, doğal proteinler ve peptitler etkili olsalar da vücutta hızla parçalanmak gibi önemli bir kusurları var.

Bunun nedeni, vücudumuzdaki biyolojik molekülleri geri dönüşüm için parçalamak üzere evrimleşmiş enzimlerin doğal peptitleri çok etkili bir şekilde yok edebilmesi. Dolayısıyla, bu tür kanser tedavilerinin etkili olabilmesi için sık uygulamalar gerekiyor.

Ancak, ayna amino asitlerden yapılmış benzer peptitler muhtemelen bu parçalama sistemleri tarafından tanınmayacak ve yine de kanserleri hedef alacak şekilde tasarlanabilir. Üstelik bu biyolojik ayna molekülleri üretmek şimdiden mümkün: DNA'nın yansımalarını, tamamen işlevsel "ayna enzimleri" ve dahasını oluşturmayı başardık bile!

The Conversation

Ayna Yaşamın Riskleri

Ayna moleküllerin potansiyel faydaları son derece cezbedici. Şüphesiz, bir sonraki adım tamamen doğal moleküllerin yansımalarından oluşan tam ayna organizmalar yaratmak olacak.

Şu anda, sıfırdan bakteri üretmeye çalışan araştırma grupları zaten mevcut. Başka bir deyişle, biyolojik molekülleri sentezleyip bunları işlevsel hücrelere dönüştürmeye çalışıyorlar.

Ayna bakterilerin sıfırdan üretilmesine en azından bir on yıl olsa da, bu araştırmanın olası sonuçları şimdiden ciddi endişelere neden oluyor. Science dergisinde yazan 40 bilim insanı, ayna yaşamın laboratuvarlardan sızması durumunda (ki bunun pek çok örneği mevcut) yıkıcı sonuçlara yol açabileceğinden endişe duyuyor.^[3]

Başlıca endişeleri; ayna bakterilerin insan, hayvan ve bitkilerin bağışıklık sistemlerinden kaçabilmesi. Bağışıklık savunmamız, doğal patojenlerde (hastalığa neden olan bir organizma veya virüs gibi başka bir etken) bulunan ve sol-elli amino asitlerden oluşan korunmuş moleküler modelleri tanımaya dayanır. Ayna bakteriler, bu tanınabilir modellerebilir.

Ayna bakteriler aynı zamanda ekosistemleri de öngörülemez şekillerde bozabilir. Örneğin, viral enfeksiyonlar ve bakteriyel antibiyotikler gibi biyolojik kontrol mekanizmalarından muhtemelen kaçabilirler, bu da onların kontrolsüz bir şekilde çoğalmalarına olanak tanıyabilir.

Bu durum, yerel türleri yerinden eden, besin zincirlerini bozan ve besin döngülerini değiştiren istilacı ayna bakteri popülasyonlarına yol açabilir; ki bu da zincirleme ekolojik sonuçlara neden olabilir.

Bilim insanlarının ayna yaşam hakkındaki uyarısı hem bu uyarının prestijli bir akademik dergide yer alması nedeniyle, hem de 300 sayfalık titiz bir teknik analizle desteklenmiş olması sebebiyle oldukça çarpıcı.^[4]

Ayna organizmaların olağanüstü risklerini vurgulayan bu keskin mesaj, kulağa bir bilim kurgu ya da gerilim filminin konusu gibi gelse de bahsedilen endişeler geçerli bilimsel gerekçelere dayanıyor.

Ayna bakteriler benzersiz ve yeni bir konu olsa da bu hemen yarın ortaya çıkacak bir kriz değil. "Tam ayna yaşam" yaratmanın önünde hâlâ önemli teknik engeller var ve bu durum insanlığa bu konuda ne yapacağını düşünmek için bolca zaman tanıyor. Ayrıca bilim insanları, yalnızca merak motivasyonunu bir kenara bıraktıklarında tam ayna organizmalar geliştirmek için ikna edici bir gerekçe bulmakta zorlandıklarını da kabul ediyor.

Sağlam bir yönetim, dikkatli bir denetim ve uluslararası iş birliği yoluyla hemen harekete geçersek, ayna biyomoleküllerin gelişimini sorumlu bir şekilde yönlendirebilir ve tam ayna yaşamın yaratılmasını önleyebiliriz. Bunun gerçekleşmesi ise ancak ayna yaşamın risklerinin kesin bir şekilde anlaşılması ve önlenmesi durumunda mümkün olabilir.