Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Protein Mekanizmalarının Evirimi: Kendi Kendine Organizasyon, Moleküler Makinalar İnşa Edebiliyor!

Yaşamın Başlangıcına Yönelik Kendi Kendine Organizasyon Deneyleri, Matematiksel Olanaksızlığa Meydan Okuyor!

Protein Mekanizmalarının Evirimi: Kendi Kendine Organizasyon, Moleküler Makinalar İnşa Edebiliyor!
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, The Conversation 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.

Canlılığın cansızlıktan bir dizi kimyasal tepkime sonucu nasıl başladığı halen bir gizem konusu. Her ne kadar Dünya'nın ilkin koşullarında var olan kimyasalların neler olduğundan asla emin olamayabilecek olsak da, bugün var olan biyomolekülleri inceleyebilir ve 3 milyar yıl önce ne olduğunu tahmin edebiliriz.

Şimdi, bilim insanları, yaşamın nasıl başlamış olabileceğini göstermeye yönelik yeni bir biyomolekül seti denediler. Bugün yaşayan hücrelerdeki moleküler makinaların kendi başlarına pek iş yapmadıklarını gördüler. Ancak ne zaman ki bir çeşit zar oluşturabilen yağlı kimyasalları işin içine dahil ettiler, işte o zaman kimyasalların girdiği tepkimeler, yaşamın başlangıcı için gerekli olan, oldukça belirgin kimyasal tepkimelere oldukça yaklaştı.

Bu tür bir kendi kendine organizasyon gerçekten etkileyicidir ve bunun nasıl olduğunu anlamak, Dünya'da ve muhtemel olarak diğer gezegenlerde canlılığın nasıl başladığını anlamanın anahtarı olabilir.

1987 yılında verilen Nobel Kimya Ödülü, karmaşık moleküllerin çok hassas tepkimelere girebildiğinin gösterilmesine verilmişti. Bu moleküllerin davranışlarından birine "kendi kendine organizasyon" adını veriyoruz ve bu, kimyasalların üzerlerine etkiyen çok sayıda kuvvetin etkisiyle bir araya gelmeleri ve daha karmaşık işleri yapabilen moleküler makinalar üretebilmeleri anlamına geliyor. Her bir hücre, bu makinalarla doludur.

Roma Tre Üniversitesi'nden Pasquale Stano ve arkadaşları bu bilgiyi kullanarak yaşamın başlangıcını incelemeye çalıştılar. İşleri basitleştirmek adına, proteinleri üreten bir sistemi ele aldılar. Bu sistem DNA'yı da içeren 83 molekülden oluşmaktaydı ve yeşil florasan protein (YFP) adı verilen özel bir proteini üretmesi için programlanmıştı - ki bu sayede araştırmacılar konfokal mikroskop altında ürünleri görebilmekteydiler.

Bu sistem yalnızca, eğer molekülleri birbirleriyle etkileşebilecek kadar birbirlerine yakınsa üretim yapabilmektedir. Sistem su ile seyreltilecek olursa, tepkime de gerçekleşmez. Günümüzdeki hücrelerin içlerinin çok kalabalık, konsantre plakalardan oluşmasının bir nedeni de budur: yaşamın kimyasının çalışmayı sürdürebilmesi...

Bu moleküler kalabalığı yeniden yaratabilmek için Steno POPC adı verilen bir kimyasalı sisteme katmıştır ve bu sayede sistemi seyreltmiştir. POPC gibi yağlı moleküller su ile karışmazlar ve su içerisine kondukları zaman otomatik olarak lipozomlar adı verilen yapıları oluştururlar. Lipozomların günümüzdeki yaşayan canlıların hücre zarlarına çok benzer bir yapısı vardır ve genellikle hücrelerin evrimini incelemek için kullanılırlar.

Stano, Angewandte Chemie isimli dergide yayınladığı makalesinde bu lipozomların birçoğu, bazı molekülleri içinde hapsederek yeni sistemler oluşturmalarını sağlamaktadır. Fakat ilginç bir şekilde, bu şekildeki her 1.000 lipozomdan 5 tanesinde bir proteini üretmek için gereken 83 molekülün tamamının bulunduğunu gördüler. Bu lipozomlarda çok miktarda YFP üretildi ve mikroskop altında yeşil bir şekilde parlamışlardır.

Bilgisayarla yapılan hesaplamalar, bu 1000 lipozomdan 5 tanesinin 83 molekülü birden hapsetmesinin imkansız olduğunu göstermektedir. Hatta tek bir lipozomun bu 83 molekülü birden hapsetmesi olasılığı bile basitçe, sıfırdır. Ancak lipozomların bu molekülleri hapsederek YFP üretebilecek proteinlerin oluşabildiği gerçeği, oldukça sıra dışı bir olayın meydana geldiğini göstermektedir.

Stano ve arkadaşları bunun neden olabildiğini henüz çözebilmiş değiller. Sebebi, elimizdeki istatistiki sistemlerin bu rastgele süreci tam olarak modelleyememesi olabilir ve daha iyi bir modelle bu süreç daha gerçekçi olarak hesaplanabilir. Bir diğer neden, bu tür bir kendi kendine organizasyonu başarabilen moleküllerin oldukça evrimleşmiş olmaları ve bu sebeple bu süreci gerçekleştirebilmeleri olabilir. Bir sonraki önemli adım, benzer ama daha az karmaşık olan sistemlerin de bu özelliği tekrar edip edemeyeceğini göstermektir.

Sınırlandırmalardan bağımsız olarak Stano'nun deneyi, hücrelerdeki moleküler mekanizmaların oluşmasını sağlayan kendi kendine organizasyonun kaçınılmaz ve mutlaka gerçekleşen bir fiziksel süreç olduğunu ilk defa gösteren bir deney olmasıdır. Kendi kendine organizasyonun nasıl gerçekleştiğini anlamak, yaşamın cansızlıktan nasıl başladığını anlamak yolundaki en büyük adımı atmamızı sağlayacak olabilir.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 7
  • Muhteşem! 3
  • Merak Uyandırıcı! 3
  • Bilim Budur! 2
  • İnanılmaz 2
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • Umut Verici! 1
  • Korkutucu! 1
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: The Conversation | 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 16:40:24 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/1565

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
Nükleotit
Hamile
Evrenin Genişlemesi
Hastalıkların Tedavisi
Habercilik
Yaşam
Böcek
Dünya Sağlık Örgütü
Kimyasal
Balıkçılık
Karbonhidrat
Mucize
Elektrik
Yüz
Sosyal
Mikrop
Gezegen
Ay Görevleri
Sağlık Bilimleri
Radyasyon
Cansız
Robot
Böcekler
Malzeme
Doğum
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
“Karşılıksız sevgi, insanlığın en asil özelliğidir.”
Charles Darwin
Geri Bildirim Gönder