Urzimler: Cansızlığın Canlılığa Evrimindeki Atasal ve İlkel Enzimler

Urzimler: Cansızlığın Canlılığa Evrimindeki Atasal ve İlkel Enzimler
Yazar -- Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
3 dakika
2,600 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Dünyada yaşamdan önce moleküller vardı. Bir ilkel çorba. Bir noktada, bazı özelleşmiş moleküller çoğalmaya başladı. Bu kendi kendine çoğalma, bilim insanlarının da birliğe vardığı şekilde, ilk organizmayı oluşturacak biyokimyasal süreçleri başlatmış oldu. Fakat nasıl oldu da bu moleküller kendilerini eşlemeye başladı? İşte bilimin uzun süreli gizemlerinden birisi de bu...

Şuan UNC Tıp Okulu’ndan biyokimyacı Charles Carter, 13 Eylül 2013'te, Journal of Biological Chemistry’nde çıkan bir araştırması ile hayatın nasıl başladığına merak uyandırıcı bir açıklama öneriyor. Carter’ın çalışması, ekip arkadaşlarının Dünya’da hayatın oluşmasında hayati öneme sahip olduğu düşünülen eski protein enzimlerini laboratuvarda yeniden oluşturma deneylerine dayanıyor. Carter’ın buldukları, Ribonükleik Asit’in (RNA) küçük proteinlerin yardımı olmadan kendini eşleyerek hayatın başlangıcına yol açtığını ileri süren teorinin karşısında duruyor. 

1980’lerin başlarında bir tür RNA enzimi olan ve tepkimeleri hızlandırıcı etkisi olan ribozim bulundu. Bu RNA’nın hem canlının planı olduğunun hem de içerisinde bulunan planı işleme koyabilen kimyasal bir katalizör olduğunun kanıtıydı. Bu da, RNA’nın tek başına hayatın başlangıcını denizden yükselttiğini öne süren, “RNA Dünyası” hipotezini ortaya çıkarttı. Bu bulgular, RNA'nın tek başına, denizel moleküllerden canlılığın yükselişini sağlayacak süreci tetiklediğini ileri sürüyordu.

Fakat bu hipotezin doğru olabilmesi için, antik RNA katalizörlerinin, modern enzimlerle neredeyse eşit düzeyde isabetli olarak RNA parçalarını kopyalayabilmesi gerekiyordu. Bu ise zor bir iştir; sadece rastgele oluşan RNA molekülleri ile modern seviyeye ulaşabilecek bir evrimleşme sürecinin evrenin yaşından daha fazla tutacağını hesaplayan bilim insanları bulunuyor. Dünya’nın yaşının 4.5 milyar yıl olduğunu düşünürsek, sadece RNA tarafından yönetilen canlı sistemlerinin üremesi ve evrimleşmesi ya yeterince hızlı ya da yeterince isabetli olamazdı ve bu sebeple günümüzdeki karmaşıklığa ulaşılamazdı. Carter şöyle diyor:

Reklamı Kapat

RNA Dünyası hipotezi son derece olanaksızdır. Yaşamın böyle başlaması sonsuza kadar sürerdi.

Ayrıca ribozimlerin bile milyarlarca yıl önce oluştuğuna dair kesin kanıtlar yok. RNA Dünyası hipotezini doğrulamak için, bilim insanları 21. Yüzyıl teknolojisini kullanarak katalizör özelliğine sahip ribozimler üretiyor. Carter şöyle anlatıyor:

Üretilen bu sentetik ribozimlerin çoğu, bugüne kadar canlı sistemlerden izole edilenler ile çok az benzerlik gösteriyor.

40 yılını biyokimyaya harcayan Carter farklı bir yaklaşımı ele aldı. Onun deneyleri, biyoloji alanındaki fikirbirliğinin derinliklerine gömülü haldedir. Genetik kodlarımız, modern enzimlerin iki süper familyası tarafından çevrilmektedir. Carter’ın takımı, bu iki süper familyanın yapısının nasıl sıralandığını anlamak için bu familyaların 3 boyutlu versiyonunu oluşturup bir arada inceledi. Carter, tüm enzimlerin, "moleküler fosil" olarak bilinen ve onun deyimiyle urzimlerden (urzyme) üretilen temel yapıyla hemen hemen aynı temel yapıyı taşıdığını buldu. Urzim sözcüğündeki "ur" öneki "en erken" veya "orijinal" anlamına geliyor. Diğer parçaların, evrim süreci işledikçe ortaya çıktığını söylüyor. Bu iki urzim, bilim insanlarına milyarlarca yıl önce Dünya’yı kaplayan eski enzimler düşüncesine oldukça yakın. Carter bunu şöyle açıklıyor:

Enzimin temel yapısını anladıktan sonra, onu kopyaladık ve ifade ettik. Ardından, eğer sabit hale getirip getiremediğimizi ve herhangi bir biyolojik aktivitesi olup olmadığını görmek istedik.

Her iki urzim de genetik kodları çevirmek için gerekli olan iki reaksiyonu da çok iyi bir şekilde hızlandırıyor. Carter bunu şöyle anlatıyor:

Bizim sonuçlarımız, organizmalardan önce çok aktif olan protein enzimlerin var olduğunu gösteriyor ve bu enzimler, büyük oranda bizim yaptığımız urzimlere benziyordu.

Ayrıca bulgular, urzimlerin peptit denen, daha da ilkel atalardan evrimleştiğini gösteriyor. Zaman ilerledikçe bu peptitler RNA ile karşılıklı evrimsel bir süreçten geçerek daha karmaşık yaşam formlarını doğurdular. Bu “Peptit-RNA dünyası” senaryosuna göre, RNA yaşam hakkındaki talimatları içerirken, peptitler ise bu talimatları taşıyan kimyasal reaksiyonları hızlandırmıştır. Carter bunu şöyle anlatıyor:

Dünya'da yaşam başlamadan önce urzimlerin protein sentezi reaksiyonlarını başlattığını düşünmek çok heyecan verici. Ben bir insanın eğer ki hayatın başlangıcıyla ilgileniyor ise, bundan daha heyecan verici bir sonuç üzerinde çalışabileceğini hayal edemiyorum!

Çalışma, bu yapıların kendilerini tam olarak nasıl kopyalamayı başardıkları sorusunu açık bırakıyor, ne RNA Dünyası ne de Peptit-RNA Dünyası hipotezleri bunu henüz tam olarak açıklayamadı. Carter, çalışmalarını RNA moleküllerini birleştiren bir enzim olan polimeraz enzimini de içine alan şekilde geliştiriyor. İşte bu soruya cevap veren bir urzim bulmak soruyu cevaplandırmaya yarayabilir.

Okundu Olarak İşaretle
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 22/04/2021 06:37:47 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/1406

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
Kimyasal Element
Felsefe
Ekonomi
Yağ
Jeoloji
Kara Delik
Bilgisayar
Davranış
Ahlak
Canlı
Köpekgil
Eşcinsellik
Boyut
Kadın Doğum
Koku
Factchecking
Yemek
Onkoloji
Obezite
Evrimsel Süreç
Kuantum
Arı
Evrimsel
Kamuflaj
Jüpiter
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

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
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

Devamını Oku