Bilim insanları, yaşamın kökenine dair uzun süredir devam eden bir gizemi aydınlatmaya yönelik önemli bir adım attılar. Araştırmacılar, yaşamın temel yapı taşlarının ilk organizmaları nasıl ortaya çıkardığı sorusuna cevap arıyor.
Nature dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, RNA moleküllerinin ve amino asitlerin tamamen rastlantısal etkileşimlerle bir araya gelerek proteinleri oluşturabileceğini gösteriyor. Proteinler, hücredeki neredeyse tüm işlevleri yerine getirerek yaşam için hayati öneme sahip moleküllerdir.
Bilindiği üzere proteinler, hücre içindeki ribozomlar aracılığıyla RNA’nın talimatları doğrultusunda sentezlenir. Ancak bu durum, “tavuk mu yumurtadan, yumurta mı tavuktan” paradoksuna benzer bir soru işaretini beraberinde getiriyor: Hücreler proteinsiz var olamazken, proteinler de hücre olmadan üretilemez. Peki, ilk yaşam formları nasıl ortaya çıktı?
Yeni araştırma, bu ikilemin nasıl aşıldığına dair önemli bir ipucu sunuyor. University College London’dan kimyager Matthew Powner, “Nötr pH’taki basit su kimyasıyla amino asitleri RNA’ya bağlamayı başardık. Bu kimya kendiliğinden gerçekleşiyor, seçici ve Dünya’nın ilk zamanlarında ortaya çıkmış olabilir” açıklamasında bulundu. Powner’a göre bu bulgular, RNA’nın protein sentezini ilk kez nasıl kontrol etmeye başladığını gösteriyor.
Araştırmacılar, metabolizmanın temel bileşenlerinden olan pantethein molekülüne odaklandılar. Önceki çalışmalar, bu bileşiğin erken Dünya’daki göllerde bol miktarda bulunduğunu göstermişti. Ekip, pantethein ve amino asitleri su içinde bir araya getirdiğinde, amino asitler bu bileşikle tepkimeye girerek aminoasil-tiol adı verilen bir madde oluşturdu. Bu madde de serbest RNA ile birleşerek amino asitleri RNA’ya aktardı ve böylece zincirler oluşmaya başladı.
Powner, bu sürecin amino asitler, RNA ve kükürt içeren tiol molekülleri mevcut olduğunda neredeyse kaçınılmaz olduğunu belirtiyor. Araştırmacılar, pantethein’in erken Dünya okyanuslarında yeterli yoğunluğa ulaşamayacağını, ancak küçük tatlı su göllerinde bu sürecin daha olası olduğunu vurguluyor.
Çalışmaya dahil olmayan uzman Nick Lane, Science dergisine yaptığı açıklamada, oluşan amino asit zincirlerinin ribozomların ürettiği düzenli proteinler gibi olmadığını, oldukça rastgele ve kaotik olduğunu belirtti. Lane, bu konudaki sorunun hala çözülmediğini ifade etti.
Bununla birlikte, bilim insanları milyarlarca yıl boyunca bu tür kimyasal süreçlerin tekrarlanmasının, yaşamın temelini atmış olabileceğine inanıyor.
