Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Peptit-RNA Dünyası Hipotezi: Son Evrensel Ortak Atamızda Peptitler ve RNA Bir Arada Çalışıyordu!

Peptit-RNA Dünyası Hipotezi: Son Evrensel Ortak Atamızda Peptitler ve RNA Bir Arada Çalışıyordu!
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Phys.org 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.

Bu haber 5 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.

Başlangıçta, basit kimyasallar vardı. Ve basit kimyasallar zamanla tek hücrelilerde ihtiyaç duyulan proteinleri oluşturan amino asitleri ürettiler. Ve bu tek hücreliler, bitkileri ve hayvanları oluşturdu. Son araştırmalar, ilksel çorbanın yapıtaşlarından nasıl amino asit ürettiğini ve yaygın bilimsel fikir birliğinin de söylediği gibi, evrimin ilkel tek bir hücreden bitki ve hayvanlara doğru gerçekleştiğini ortaya çıkardı. Ama yapıtaşlarının ilk hücreyi oluşturacak proteinler şeklinde nasıl birleştikleri hala bir gizem.

Şimdi, uzun süredir Kuzey Carolina Üniversitesi’nde olan iki bilim insanı (Dr. Richard Wolfenden ve Dr. Charles Carter), 4 milyar yıl önceki yapıtaşlarından hayatın oluşumuna yeni bir ışık tuttular. Kuzey Karolina Üniversitesi, Tıp Fakültesi Biyokimya ve Biyofizik Profesörü Carter şöyle söylüyor:

Araştırmamız, aminoasitlerin fiziksel özellikleri, yani genetik kod, ve protein katlanması arasındaki bağlantıyı gösteriyor. Başlangıçta, büyük karmaşık moleküller sahneye çıkmadan çok önce, büyük ihtimalle bu sıkı bağlantı gerekliydi. Bu etkileşim, büyük ihtimalle yapıtaşlarından organizmalara evrimin anahtarı.

Bulguları Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayınlandı. Araştırma; kodlama, düzenleme ve genleri ifade etme rolünü üstlenen RNA molekülünün, kendini ilksel aminoasit ve kozmik kimyasalların çorbasından ayırdığını ve tek hücrelilerde bulunan peptid olarak adlandırılan kısa proteinlerin oluşmasına sebep olduklarını varsayan, problemli “RNA Dünyası” teorisine de karşı çıkıyor.

Wolfenden ve Carter, RNA’nın yalnız çalışmadığını iddia ediyor. Çünkü RNA'nın peptit oluşumunu katalize etmesi (hızlandırması), peptitlerin RNA oluşumunu katalize etmesinden daha olası değil.

Bulgular, milyarlarca yıl önce hayatın evrimleşme hikayesine yeni bir katman ekliyor.

Evrensel Son Ortak Atamız: LUCA

Bilimsel çevreler 3.6 milyar yıl önce şu an Dünya üzerindeki her şeyin bir evrensel son atasının (Last Common Universal Ancestor, ya da kısaca LUCA) var olduğunu biliyorlar. LUCA, tek hücreli bir canlı gibiydi, birkaç yüz geni vardı. DNA replikasyonu, protein sentezi ve RNA transkripsiyonu için gerekli planlar, LUCA’da henüz tamamlanmıştı. Modern organizmaların içerdiği tüm basit bileşenleri –örneğin yağları– içeriyordu. LUCA’dan yola çıkarak hayatın nasıl evrimleştiğini görmekse kısmen daha basit.

Yine de, yaklaşık 4.6 milyar yıl önce Dünya'nın oluşumundan sonra oluşmuş olan kaynayan kimyasallar kazanından LUCA'nın nasıl ortaya çıktığı üzerine, 3.6 milyar yıldan öncesine dair bir kanıt bulunabilmiş değil. Bu kimyasallar, amino asitleri oluşturmak üzere tepkimelere girdiler ve şu an hala bizim hücrelerimizde bulunan proteinlerin yapıtaşlarını oluşturuyorlar. Carter şöyle söylüyor:

LUCA hakkında çok şey biliyoruz ve amino asit gibi hayatın yapıtaşlarının üretilmesi sırasında gerçekleşen kimyasal olayları öğrenmeye başlıyoruz, ama bu iki ana bilgi arasında bir bilgi çölü var. Nasıl araştırabileceğimizi bile bilmiyorduk.

Kuzey Karolina Üniversitesi'nin araştırmaları, bu bilgi çölünde küçük bir kasabayı temsil ediyor. Carter sözlerine şöyle devam ediyor:

Dr. Wolfenden, yirmi amino asidin fiziksel özelliklerini saptadı ve bu özellikler ile genetik kod arasında bir bağ bulduk. Bu bağlantı bize, Dünya’daki hayatın ilk başlangıcında düşündüğümüz seçilim sürecinin başlaması için gerekli peptid ile RNA etkileşimini olası hale getiren; ikinci, daha eski bir kodun olduğu fikrini verdi.

Bu yüzden Carter RNA’nın ilkel çorbadan kendi kendine ortaya çıkmak zorunda olmadığını söylüyor. Onun yerine; hücreler oluşmadan bile, protein ve RNA’nın oluşumuna sebep olan, amino asit ve nükleotit etkileşimi olması daha muhtemel görünüyor.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Basitten Karmaşığa...

Proteinler işlevlerine uygun özel bir şekile katlanmalılar. Wolfenden öncülüğünde hazırlanan ilk PNAS makalesi, yirmi amino asidin polaritelerini (su ve yağın onları nasıl etkilediği) ve protein katlanması –bir amino asit zincirinin kendini özel bir üç boyutlu yapı haline getirdiği biyolojik fonksiyon- gibi karmaşık bir işlemi açıklamaya yardımcı olan boyutlarını açıklıyor. Biyofizik ve Biyokimya Ayrıcalıklı Profesörü Wolfenden şöyle söylüyor:

Bizim deneyimiz amino asit polaritesinin, genetik kodlama ile protein katlanması arasındaki temel ilişkilerin bozulmadığı geniş bir sıcaklık aralığında sürekli olarak nasıl değiştiğini gösteriyor.

Bunu ortaya çıkarmak önemliydi çünkü Dünya’da hayat başladığında sıcaklık çok fazlaydı, büyük ihtimalle ilk bitkiler ve hayvanlar ortaya çıktığında ısı çok daha fazlaydı.

Wolfenden’in labaratuvarında amino asitlerle yürütülen bir dizi biyokimyasal deney iki özelliğin –büyüklük kadar amino asitlerin polaritesinin de– proteinlerin katlanırken gösterdikleri davranışları ve 4 milyar yıl önceki Dünya’nın yüksek sıcaklıklarıyla ilişkisini açıklamak için gerekli ve yeterli olduğunu gösterdi.

Carter öncülüğünde hazırlanan ikinci PNAS makalesi aminoasil-tRNA sentetaz olarak adlandırılan enzimlerin nasıl tRNA’yı tanıdıklarını inceliyor. Bu enzimler genetik kodu proteinlere çeviriyorlar. Carter şöyle söylüyor:

tRNA’nın bir adaptör olduğunu düşünün, adaptörün bir ucu belirli bir amino asidi taşıyor; diğer ucu bu amino asit için mRNA’dan genetik kalıbı okuyor. Her bir sentetaz yirmi amino asitten birini kendi adaptörüyle eşleştiriyor, böylece mRNA’daki genetik kalıp orjinaline sadık kalarak her seferinde doğru proteini sentezliyor.

Carter’in analizleri, L-şekilli tRNA moleküllerinin iki farklı ucunun da hangi amino asidin seçileceğini belirten bağımsız kodlar (ya da kurallar) içerdiğini gösteriyor. Amino asit taşıyan tRNA bitişi boyuta uygun olarak amino asitleri sıralıyor.

L harfi şeklindeki tRNA’nın diğer ucu anti-kodon olarak adlandırılıyor. Anti-kodon birbirinin peşisıra gelen üç RNA nükleotidi içeren amino asidin polaritesine uygun seçilmiş genetik mesajı içeren kodonları okuyor.

Wolfenden ve Carter’ın sonuçları Dünya’nın ilkel dönemleri süresince tRNA ve amino asitlerin fiziksel özellikleri –büyüklükleri ve polariteleri– arasındaki ilişkinin çok önemli olduğuna işaret ediyor. Carter’ın Urzimler olarak adlandırılan çok küçük ve aktif tRNA sentetaz özleriyle yaptığı önceki çalışması ışığında, şimdi boyuta göre seçilimin polariteye göre seçilimden önde olduğu görülmekte. Bu sıralı seçilim, ilk proteinlerin eşsiz katlanmalara ihtiyaç duymadığı ve onların eşsiz katlanmalarının daha sonra evrimleştiği anlamına geliyor. Carter şöyle ekliyor:

Genetik kodun proteinlere çevrilmesi, ön-canlı kimyası ve biyolojisi arasındaki bağlantı noktasıdır.

O ve Wolfenden, ileri seviye genetik kodlamanın; sadelikten karmaşıklığa nasıl ulaşıldığı ve yaşam tarafından işin iki farklı çeşit polimere –proteinlere ve nükleik asitlere– nasıl paylaştırıldığı paradokslarını çözeceğine inanıyor. Wolfenden şuna dikkat çekiyor:

Gerçek şu ki, genetik kodlama birbirini takip eden evrede gelişti. Bunlardan ilki, diğerine nazaran daha basit. Belki hayatın Dünya hala gençken ortaya çıkmasının sebeplerinden biri de budur.

Bir ilkel kod yani ilkel kodlu peptidlerle birleştirilmiş tRNA, belki de kesin seçimli bir avantaja sahipti. Ve bu ilkel sistem doğal bir seçilim işlemine maruz kaldı, dolayısıyla yeni ve bir sürü evrimsel biyolojik form oluşumu başladı. Carter sözlerini şöyle bitiriyor:

RNA ve peptidler arası işbirliği belki de kendiliğinden ortaya çıkan karmaşıklık(gelişmişlik) için gerekli. Bizim bakış açımıza göre bir peptid-RNA dünyası vardı, sırf RNA dünyası değil.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Bilim Budur! 1
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 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: Phys.org | 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 28/10/2020 20:48:57 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/3746

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
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Ornitoloji
Beslenme Biçimi
Doğum
Kitap
Diş Sorunları
Cinsellik Araştırmaları
Evrimsel Tarih
Enfeksiyon
Allah
Hayvanlar
Davranış
Koronavirüs
Solunum
Habercilik
Genetik Müdahale
Korku
Şiddet
Botanik
Teyit
Türleşme
Maske Takmak
Antropoloji
Ahlak
Dna
İnsanlar
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
“Korkularla dolu bir beyinde hayallere yer yoktur.”
Anonim
Geri Bildirim Gönder