Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Yabancı Yaşam: Bakterilerin Sorunsuzca Kullanabildiği Yeni Sentetik Nükleotitler Üretildi!

Yaşamın Kullandığı 4 Nükleotite, İnsan Yapımı Yenilerini Eklersek Ne Olur?

Yabancı Yaşam: Bakterilerin Sorunsuzca Kullanabildiği Yeni Sentetik Nükleotitler Üretildi!
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bu haber 6 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.

Yaşam, teorik olarak akıl almaz derecede basittir; pratikteyse aynı düzeyde karmaşıktır. DNA sadece 4 nükleik asit molekülünden ibarettir: adenin (A), timin (T), guanin (G) ve sitozin (C). Bunların 3'lü halde oluşturdukları dizilere "kodon" adı verilir ve DNA bu şekilde, üçlü parçalar halinde okunur. DNA üzerindeki bu kimyasalların farklı dizilimleri, canlıların birbirinden farklı gözükmesine ve davranmasına neden olur.

Evrimsel süreçte bu canlılar ortak bir atadan türleşerek bugünkü hallerini almışlardır. DNA'da meydana gelen değişimler, canlıları çok az da olsa değiştirir ve her nesilde en uyumlu olanların seçilmesiyle yeni türler evrimleşir. DNA'daki bilgilerin okunmasıyla üretilen aminoasitler sadece 20 tanedir. Bu 20 aminoasit, 64 farklı kodon ile kodlanırlar. Yani tek bir aminoasit, birden fazla kod ile de kodlanıyor olabilir, bu yüzden bir "kod fazlalığı" mevcuttur.

Her üçlü birbirinden farklı aminoaside denk gelmez. Bu 20 aminoasidin de 3 tanesi genetik süreçleri başlatan ve bitiren "noktalama işaretleri" görevi görür. Yani bildiğimiz bütün canlılık, 17 basit kodun farklı kombinasyonları sayesinde evrimleşebilmiştir. Bu da canlılığın doğal bir biçimde evrimleştiğini gösteren net bir örnektir; çünkü bilinçsiz bir şekilde işleyen doğa yasaları, özünde çok karmaşık mekanizmalar inşa edemezler. Sadece kendini tekrar eden basit adımları atabilirler; ancak bu adımlardaki rastlantısallık, daha büyük sistemlere geçildikçe kaçınılmaz olarak farklılıklara neden olacaktır. İşte evrim, bu farklılıkları yaratan, seçen ve en uyumluları ortaya çıkaran doğa yasasıdır. 

Peki ya bu 4 harften başka harfler genlerimize eklenecek olsaydı ne olurdu? Bu sorunun cevabını merak eden Scripps Araştırma Enstitüsü'nden Floyd Romesberg tarafından yönetilen bir ekip, doğada normalde bulunmayan 2 yeni aminoasidi bir plazmid üzerine yerleştirerek E. coli bakterisine aktarmayı başardılar.

Bu yeni aminoasitlerden birinin adı d5SICS, diğeri dNaM. İnsanlar tarafından var edilen bu yeni nükleik asitleri bünyesine alan E. coli bakterisi, hayatta kalmayı ve genetik süreçlerini devam ettirmeyi başardı. Hatta bakteri, normal hücre içi süreçler sırasında bu yabancı nükleotitleri de kullanarak bir plazmid sentezlemeyi başardı. Bu, yabancı nükleotitlerin nesilden nesle aktarılabileceğine doğrudan kanıt oluşturuyor. Her ne kadar bu tür bir deney daha önceden test tübü içerisinde yapılmış olsa da, doğrudan bir organizmada bu ilk defa başarılıyor. Araştırma, Nature dergisinde yayımlandı. 15 yıldır süregelen araştırmada yer alan Denis Malyshev şöyle diyor:

Şu anda bildiğimiz şey, elimizdeki bu canlının, doğadakinden fazla (arttırılmış) genetik bilgiyi depoluyor olduğudur. Hücrenin içerisine gönderdiğimiz, doğal olmayan trifosfat yapıtaşlarının akışını kestiğimizde, d5SICS-dNaM moleküllerinin doğal baz çiftlerinin yerini almasında ve hücre bölünmesinde hiçbir sıkıntı olmadı. Görünen o ki, doğal olmayan baz çiftlerine engel olan ve DNA'dan dışlayan herhangi bir faktör yok.

Ancak araştırmacılar hücreye bu yeni kimyasalları kabul ettirebilmek ve evrimsel süreçte hücrelerin doğru kopyalama yapabilmek, yabancı maddeleri hücre dışarısında tutabilmek için geliştirdiği mekanizmaları engelleyebilmek için bir diğer proteinden faydalandılar. Malyshev bunu şöyle açıklıyor:

Burada vurgulanması gereken önemli bir şey, kendi yeni bazlarımızı hücre içerisine aktarabilmemizin tek yolunun 'baz taşıyıcı' proteini aktive etmemizdir. Eğer ki bu taşıyıcı olmazsa veya ürettiğimiz yeni bazlar ortama sürekli olarak sağlanmazsa, hücreler yeniden A-T-C-G sistemine dönecektir ve genomda d5SICS-dNaM kalmayacaktır.

Bunun sebebi, hücrelerimizin normalde doğadan edinebildikleri kimyasallarla bir arada evrimleşmiş olmalarıdır. Eğer ki hücrelerimiz yabancı olduğunu tespit ettikleri bir maddeyle karşılaşırlarsa, bunu uzaklaştırmaya çalışacaktırlar. Aslında hücre, bir bütün olarak bilinçsiz bir yapı olduğundan, yerli ile yabancı maddeleri birbirinden ayırt edemez. Hücreler sadece yapılarındaki DNA sayesinde bazı taşıyıcı proteinler üretirler ve onlara "güvenirler". Taşıyıcı proteinlerin taşıdıkları kimyasallar hücre içerisindeki kimyasal tepkimelere dahil olur. Diğerleri ise ya hücre içine giremez ya da ortadan kaldırılır. Tabii ki evrimsel süreç içerisinde bu taşıyıcı proteinlerin yapısı değişebilir, dolayısıyla hücre içerisine alınabilen kimyasallar değişir ve böylece hücre içi süreçler farklılaşır. Ancak araştırmacılar bununla uğraşmak yerine, doğrudan bir protein taşıyıcısı kullanmaktadırlar.

Araştırmacıların "yabancı yaşam" olarak tanımladıkları bu organizmalar, ileride birçok hastalığın tedavisi için ümit vaadediyor. Örneğin sadece kanserli olan hücrelerde aktive olan, toksik aminoasitler barındıran bir protein üretilerek kanserle savaşmamız mümkün olabilir. Bir diğer araştırma sahasının ise nanomalzemeler üretmek konusunda olacağı düşünülüyor. 1989 yılında DNA'ya yapay nükleotitler eklemek üzerine ilk önemli çalışmalara imza atan Zürih'teki İsveç Federal Teknoloji Enstitüsü'nden Steven Benner araştırmanın sonuçlarıyla ilgili şunları söylüyor:

Floyd'un çalışması birçok kişi tarafından imkansız olarak görülüyordu. Çünkü DNA'yı içeren kimyasal tepkimelerin mutasyonlardan kaçınmak için oldukça hassas olmaları gerekir. Yaptıkları çalışmada şu anda milyonlarca baz çiftini barındıran bir DNA içerisine sadece 1 çift yabancı dizi kattılar. Ancak bunun bir sınırı olduğunu düşünmüyorum. Bana kalırsa, tamamen yabancı baz çiftlerinden oluşan bir yaşam mümkün. Eğer ki zamanda geriye gidip, 4 milyar yıl önce başlayan evrimi yeniden işletecek olsaydınız, tamamen farklı bir genetik sistem elde edebilirdiniz.

Buna rağmen tamamen sentetik bir organizma yaratmak çok zor bir iş. Çünkü günümüzdeki canlılığın özünde, şu anda vücutlarımızda taşıdığımız DNA ve 4 nükleotit bulunuyor. Yani her şeyimiz buna bağlı olarak evrimleşti. Bunu öyle bir günde değiştirerek her şeyin çalışmasını bekleyemeyiz. Bu yüzden bazı araştırmacılar, şu anda var olan organizmaların tamamen sentetik bir DNA ile yaşayabilecekleri kanısında değiller.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Fakat bu araştırmanın da imkansız olduğu düşünülürse; hatta bir zamanlar canlılığın yapısının hiçbir şekilde değişmediği, değişemeyeceği ve değiştirilemeyeceğine inanıldığı hatırlanacak olursa, bilimin bize göstereceklerinden umutlu olmamız gerekiyor.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 2
  • Muhteşem! 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
  • Nature. Nature. (04 Haziran 2020). Alındığı Tarih: 04 Haziran 2020. Alındığı Yer: Nature | Arşiv Bağlantısı
  • E. Callaway. First Life With "Alien" Dna Created In Lab. (04 Haziran 2020). Alındığı Tarih: 04 Haziran 2020. Alındığı Yer: Scientific American | Arşiv Bağlantısı
  • IFLS. Semi-Synthetic Organism Uses New Dna Bases. (04 Haziran 2020). Alındığı Tarih: 04 Haziran 2020. Alındığı Yer: IFLS | 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 27/10/2020 09:14:01 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/2319

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
Köpek
Astrofotoğrafçılık
Taksonomi
Organ
Ses
Memeli
Deizm
Kimya
Cinsellik
Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması (Cmb)
Mühendislik
Bakteri
Makale
Depresyon
Diş
Pandemi
Doktor
Maskeler
Tutarlılık
Hastalık
Öğrenme Alanı
Kas
Dünya Dışı Yaşam
Mistisizm
Homo Sapiens
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
“Politikacıların ve ekonomistlerin insan doğası ile ilgili varsayımları, insan doğasının bir karikatüründen ibarettir. Onlara gereğinden fazla kandık.”
Frans de Waal
Geri Bildirim Gönder