Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Yaşam, Kendi Kendini Kopyalayan Proteinlerle Başlamış Olabilir!

Yaşam, Kendi Kendini Kopyalayan Proteinlerle Başlamış Olabilir! Engineers Journal
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu türev bir içeriktir. Yani bu yazının omurgası, Science Alert isimli kaynaktan çevrilerek dilimize uyarlanmıştır; ancak "çeviri" içeriklerimizden farklı olarak, bu içerikte orijinal metin birebir korunmamıştır. Anlatım ve konu akışı gibi detaylar Evrim Ağacı yazar(lar)ı ve/veya editörler tarafından güncellenmiş, değiştirilmiş ve/veya geliştirilmiştir. Yazar, kaynaktan alınan metin omurgası üzerine kendi örneklerini, bilgilerini, detaylarını eklemiş; içeriği ve anlatımı zenginleştirmiş ve/veya çeşitlendirmiş olabilir. Bu ek kısımlarla ilgili kaynaklar da, yazının sonunda gösterilmiştir. Metnin omurgasını oluşturan kaynağı, orijinal dilinde okumak için lütfen yukarıdaki bağlantıya tıklayınız. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

4 milyar yıl kadar önce, bir grup karmaşık organik bileşik basit bir karbon çorbası olmaktan çıkarak, biyokimyanın ilk adımlarını attı: Dünya'da yaşamın ilk adımları, böyle başladı.

Ancak bu adımların hangi sırayla gerçekleştiği on yıllardır tartışılan bir konu. Yaygın protein yapıları üzerinde yapılan yeni araştırmaların sonuçları, bu tartışmaları azaltabilir; çünkü nasıl var olduğumuzu açıklamayı başarmaya bir adım daha yakın olabiliriz.

ETH Zürih'ten araştırmacılar, kısa amiloid yapıların aminoasit seçilimine yön verebildiğini, bunun sonucunda daha da fazla amiloid üretilebileceğini gösterdiler.

Bir Zamanlar "Biyolojik Hata" Olarak Görülen Amiloidler, Yaşamı Başlatmış Olabilir!

Eğer "amiloid" sözcüğüne yabancıysanız, izah edelim: Bunlar, doğanın her bir tarafında giderek daha fazla bulmaya başladığımız bir protein yapısı. Bunların bu kadar yaygın olmasının bir nedeni, çapraz β katlanmasına sahip yapıları. Bu özellikleri sayesinde fibril adı verilen uzun, ince yapılar oluşturacak şekilde birbirlerine yapışabiliyorlar. Amiloidleri, Alzheimer araştırmalarına aşinaysanız duymuş olabilirsiniz. Bunların "yapışkan" yapısı, amiloid beta yığınları oluşmasına neden olur. Bu da beyinde birikerek sinir yapısının dejenere olmasıyla sonuçlanır. Ayrıca amiloidoz hastalığının da sorumlusu bu amiloid kümeleridir.

Gerçekten de bu yığın oluşturacak şekilde kümelenme özelliği nedeniyle birçok bilim insanı amiloidlerin bir "biyolojik hata" olduğunu düşünüyordu. Ancak yeni araştırmalar, bu özellikleri sayesinde amiloidlerin yaşamı başlatıcı bir etkiye sahip olduğunu düşünmemize neden oluyor.

Kendi Kendine Oluşan Amiloidler ve Yaşam

2016 senesinde ETH Zürih'ten bilim insanları, sıradan proteinlerden daha kısa aminoasit zincirleri olarak bilinen peptitlerin (örneğin sadece 5-14 aminoasitten oluşan peptitlerin), ortamda karbonil sülfit bulunması halinde spontane bir şekide amiloid yapılar oluşturabileceklerini göstermişlerdi. Dahası, amiloid fiberlerin enzim-benzeri katalitik özellikte olduğu zaten daha önceden gösterilmişti. Bu da, bilim insanlarını, bu organik bileşiklerin bir araya gelerek hücrelerin oluşmasından önce Dünya'da yaşamı başlatıp başlatamayacağını düşünmeye itti.

İşte bunu araştırmak isteyen bilim insanları, şu hipotezi ileri sürdü: Amiloid diziler, diğer peptitlerin yapımını da katalize ediyor (hızlandırıyor) olabilir.

Araştırmacılar bunu test etmek için DNA primer dizilerinin eşleniği olan amiloid dizileri tasarladılar. Sonrasında bunları farklı miktarlarda aminoasit kümeleriyle ve birkaç yardımcı kimyasal madde ile karıştırdılar. Bu karışımlarda üretilen peptit dizilerini, tasarlanmış primer amiloid yapılarından yoksun karışımlarla kıyaslayan bilim insanları, ortamda amiloid bulunmasının çok büyük avantajlar sağladığını gördüler. Kimyager Roland Riek şöyle diyor:

Bu yetenek, amiloidin kendisi için de işliyor gibiydi. Yani bu moleküller, kendi kendilerini kopyalayabiliyorlar!

Dünya'da Yaşam Nasıl Başladı?

Tüm karmaşıklığını bir kenara koyduğunuzda yaşam, basitçe kendi kendinin kusursuz olmayan kopyalarını yaratmakla ilgilidir. Eğer yeterince kopya üretebilirseniz, bir sonraki nesilde birkaç kopyanız sizden daha da başarılı kopyalar üretebilecektir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Zamanı geriye sardığımızda, nihayetinde zorlu bir soruya ulaşırız: Var olan en basit canlı formları, günümüzdeki gibi DNA dizileri kullanarak mı kendilerini kopyalıyorlardı, yoksa çok daha basit protein yapıları kullanarak mı?

Bu olasılıkların her ikisi de, katalizörlerden, yani tüm kimyasal süreci hızlandıran bileşiklerden faydalanmaktadır.

RNA Dünyası Hipotezi'ni destekleyen bilim insanları, RNA'nın fiziksel özelliklerini gerekçe göstererek ilk katalizörün RNA olduğunu söylerler. Bu hipoteze göre RNA sayesinde her seferinde daha başarılı nükleotit dizileri üretilmiştir. Belli bir noktadan sonra da diğer proteinler bu süreci düzenlemeye başlamıştır.

RNA-benzeri bazların günümüzden 4 milyar yıl önce de var olduğunu zaten biliyoruz. Ancak büyük moleküllerin üretilebilmesini mümkün kılacak bazı diğer anahtar moleküllerin var olup olmaması ve bunun sürece nasıl etki edeceği gibi konular tartışma yaratmaktadır. Dolayısıyla bazı diğer bilim insanları, bazı diğer erken yaşam hipotezleri üzerinde durmaktadırlar.

Kendi kendilerini kopyalayabilen protein parçacıkları nükleotit kimyasını mümkün kılabilir. Ama bunun olması için, aminoasitlerin nasıl üretilmiş olabileceğinin ve bunların nasıl yeni peptitler üretebildiğinin gösterilmesi gerekmekteydi. İşte amiloidler, aranan cevap olabilir! Araştırmacı Jason Greenwald şöyle diyor:

Dahası, amiloidler erken nükleik asit polimerlerine göre çok daha dayanıklıdır. Ayrıca bilinen katalitik RNA'ların kimyasal yolak karmaşıklığına nazaran çok daha basit bir abiyotik sentez yolağına sahiptirler.

Daha Kat Etmemiz Gereken Yol Uzun

Dürüst olmak gerekirse, bunlar fazlasıyla kontrollü laboratuvar ortamında üretilmiş ürünlerdir. Proteinlerin özellikleriyle oynamak noktasından yaşamı üretme noktasına sıçramak oldukça zordur. Ancak yine de temel prensipler halen geçerli: Amiloidler benzeri kısa peptit dizileri, benzer aminoasit dizilerinin üretimini hızlandırmakta kullanılabilir!

Biyolojideki birçok şey gibi, yaşamın kimyası da muhtemelen hiç de basit olmayacaktır. Metabolik süreçler, RNA üretimi ve amiloid replikasyonu gibi süreçlerin her biri, erken biyokimyasal süreçler sırasında birbiriyle yarışmış, çatışmış, hatta birbirine karışmış olabilir. Riek şöyle diyor:

Hangisinin kesin doğru olduğunu hiçbir zaman ispatlayamayacağız. Bunu yapmak için, evrimsel tarihte en az 4-5 milyar yıl geriye gitmemiz gerekirdi. Ancak tahminimiz, bu süreçlerden tekil bir tanesinin değil; her birinin farklı molekülleri üretmek suretiyle yaşamın yaratılışında görev aldığıdır.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Bilim Budur! 4
  • Tebrikler! 3
  • Umut Verici! 2
  • Muhteşem! 1
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • Merak Uyandırıcı! 1
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

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 15/07/2020 08:43:11 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/7323

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
Su Ayısı
Kütle
Evrim Ağacı
Dünya
Kuş
Hastalık
Kalp
İnsan
Kozmoloji
Hastalık Yayılımı
Savunma
Uçuş
Süpernova
Tehlike
Onkoloji
Hamilelik
Müfredat
Toplumsal Cinsiyet
Veri
Evren
Lgbt
Balık
Skeptisizm
İmmünoloji
Eşey
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
“İnsanlığın bir gün yok olacağı gerçeği ile yüzleşmek zorundayız. Asıl soru şu: Bu, ne zaman olacak?”
Richard Leakey
Geri Bildirim Gönder