1924 yýlýnda Rus biyokimyacý Alexander Oparin, Dünya’daki canlýlýðýn, 4 milyar yýl önce Dünya üzerinde bulunan “ilksel çorba“daki organik moleküllerin dereceli kimyasal deðiþimleri yoluyla geliþebileceðini ortaya attý. Onun düþüncesine göre, cansýz moleküllerin karmaþýk kombinasyonu, küçük yaðlý damlacýklarýn içinde güçlerini birleþtirerek, yaþamsal beceriler üstlenebilirdi; kendi kendini çoðaltma, seçilim ve evrim. Bu düþünceler büyük bir kuþkuyla karþýlandý.

Otuz yýl sonra, DNA’nýn yapýsý deþifre edildiðinde, bu molekülün kendi kendini kopyalayýp çoðaltabildiði anlaþýldý. Böylece, görünüþe göre Oparin’in damlacýklarýna baþvurmadan canlýlýðýn kökeni bilmecesini çözüyordu. Ancak eleþtirmenler, canlýlýðýn sadece çoðaltýcýlara deðil, metabolizmayý kontrol etmek için enzim katalizörlerine de gereksinimi olduðunu savundu.

Bir otuz yýl daha geçtikten sonra, RNA molekülü keþfedildi. DNA’dan proteinlere bilgi aktarýmýnýn kilit bileþeni olan RNA, ayný zamanda bir enzim de olabiliyordu. Böylece “RNA Dünyasý” kavramý doðdu. Bu düþünceye göre, canlýlýðýn baþlangýcý, ilksel çorbanýn ribozim doðurmasýna dayanýyordu; ribozim hem çoðalabiliyor, hem de metabolizmayý kontrol edebiliyordu.

Buna karþýn kuþkular sürüyordu, çünkü çoðalan bir ribozom, son derece karmaþýk bir moleküldü; çorbada kendiliðinden (spontane biçimde) belirme olasýlýðý yok sayýlabilecek kadar azdý. Bu da alternatif bir kavrama yol açtý: Karþýlýklý katalitik aðlar, moleküler topluluklarýn bütününü kopyalamayý saðlayabilirdi. Bu fikir, Oparin’in basit moleküllerin evrilen karmaþýk kombinasyonunu yineliyordu; söz konusu basit moleküllerin her birinin çorbada belirme olasýlýðý yüksekti. Geriye kalan da, bu senaryoyu desteklemeye yardýmcý olacak ayrýntýlý bir kimyasal model üretmekti.

Weizmann Bilim Enstitüsü’nden Prof. Doron Lancet ve çalýþma arkadaþlarý, böyle bir model kurdu. Pre-biyotik (canlýlýk öncesi) dönemdeki evrimde, yani kimyasal evrim süreciyle canlýlýðýn beliriþi için kurduklarý bu model “Lipid Dünya” idi. Ýlk olarak, Oparin’in damlacýklarýna benzer þekilde, birleþmeye ve etkili bir þekilde karþýlýklý etkileþim aðlarý oluþturmaya uygun tipte molekülleri tanýmlamak gerekliydi. Lancet lipidleri önerdi; bunlar, yaðlý bileþenler olup, spontane olarak tüm canlý hücreleri kapsayan kümelenmiþ zarlar oluþturuyorlar. Lipid baloncuklar (kabarcýklar), canlý hücrelere çok benzer bir þekilde büyüyebiliyor ve bölünebiliyor. Ýþte 20 yýl kadar önce Lancet’in ürettiði Lipid Dünya kavramýnýn kaynaðý buydu.

Baþvurulan moleküler aðlarý analiz etmek için ekip, sistemler biyolojisinin ve hesapsal kimyanýn araçlarýný kullandý. Bu sayede, “karþýlýklý katalitik aðlar” kavramýný saðlamlaþtýrabildiler. Hipotezlerini sýnamak için GARD (Ýng. Graded Autocatalysis Replication Domain) adlý bir model kullandýlar. Öncelikle, bir büyüme-bölünme neslinden diðerine lipid topluluklarýnýn enformasyonu nasýl depolayabileceði ve iletebileceði sorusunu ayrýntýlý olarak ele aldýlar. Þimdiye dek çok az açýklanmýþ olan bir kavramý gündeme getirdiler: Yayýlan þey, bileþimsel enformasyondur. Bunun nasýl olduðunu, ayrýntýlý bilgisayar simülasyonlarý ile gösterdiler. Dahasý, böyle bir bileþim kopyalamasýnýn, büyüyen ve serpilen canlý hücreler tarafýndan korunan epigenetik enformasyona (ki DNA kopyalanmasýndan baðýmsýzdýr) olan derin benzerliði de vurguladýlar.

Journal of the Royal Society Interface dergisinde yayýmlanan bir makalede, Lancet ve çalýþma arkadaþlarý, ribozomlara benzer þekilde, lipidlerin enzim-benzeri kataliz uygulayabileceðini gösteren kapsamlý bir literatür araþtýrmasý sundu.* Bu, karþýlýklý etkileþim aðlarýnýn oluþumu için kritik bir özellik. Sonuç olarak, yazarlarýn sistemler biyolojisi ve hesapsal kimya araçlarýný kullanarak gösterdiði üzere, yaðlý damlacýklar birikip, bileþimsel enformasyon depolayabiliyor. Kaynaþtýklarýnda ise enformasyonu sonraki nesle iletiyor.

Geliþtirdikleri bilgisayar modeline dayanarak, bilimciler “kompozom” (ing. composome) adý verilen spesifik lipid bileþimlerinin, bileþimsel mutasyonlar geçirebildiðini, çevresel deðiþimlere cevaben doðal seçilime maruz kalabildiklerini ve hatta Darwinian seçilim yaþayabildiklerini gösterdiler. Prof. Lancet, DNA’daki kimyasal “harfler”in dizilimine deðil de, bileþimlere dayalý olan böyle bir enformasyon sisteminin, epigenetik alanýna benzediði yorumunu yapýyor; özellikler DNA diziliminden baðýmsýz olarak kalýtýlýyor. Bu da, canlýlýðýn DNA ve RNA’nýn geliþiminden önce belirmiþ olabileceði yönündeki varsayýmlarý destekliyor. Ekibin makalesinde, yaðlý damlacýklar çerçevesinde genetik malzemenin beliriþine yol açabilecek bir kimyasal yolak betimleniyor.

Lancet’in “Lipid Dünyasý” kavramý, ilksel çorbada yeterince yað-benzeri “su sevmeyen” molekül olup olmamasýna baðlý olarak olasýlýk dahilinde bulunuyor. Ekip, böyle moleküllerin Dünya’nýn erken dönemlerinde var olmasýnýn olasýlýðýnýn yüksek olduðu bir literatür araþtýrmasý da sunuyor. Bu sonuç, yakýn zamanda yapýlan ve Satürn’ün uydularýndan Enceladus’ta “su sevmeyen” bileþenlerle dolu bir buzul altý okyanusu (ilksel okyanus) olduðunu gösteren bir çalýþmayla desteklendi. Sözü edilen su sevmeyen bileþenlerden bazýlarý Lipid Dünyasý benzeri damlacýklar oluþturabilir. Prof. Lancet, bu bulgularýn, modele dayalý yenilikçi hesaplamalarla birlikte, canlýlýðýn belirme olasýlýðýnýn nispeten yüksek olduðunu düþünüyor; hatta Enceladus’ta bazý erken dönem lipid-bazlý yaþam formlarýnýn olma olasýlýðý olduðunu ekliyor. <span class="fil"/>


Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.



BU haberin kaynaðý için Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.