in

EntellektüelEntellektüel

Hayatın Başlangıcı

Hayatın Başlangıcı DNA mı Ya da RNA mıdır? Yoksa Her İkisi mi?

Giriş

Bilim insanları Dünya’da hayatı başlatan genetik bilgi taşıyıcısının (DNA veya RNA) hangisi olduğuna dair uzun süredir tartışma içindeydiler ancak yeni yapılan bir çalışma hayatın başlamasında her ikisinin de biraz rolü olduğunu önermektedir.

Cambridge Üniversitesi’nde Tıbbi Araştırma Konseyi (MRC) Moleküler Biyoloji Laboratuvarı (LMB) bilim insanları tarafından yürütülen araştırma, DNA ve RNA’nın bazı yapı taşlarının rastgele bir şekilde nasıl oluştuğunu ve Dünya’da primordiyal karışımda birlikte nasıl var olduklarını ilk defa ortaya çıkarmıştır. Bu çalışma 1960 yılların da ortaya çıkan ve yaygın olarak kabul gören “RNA World” hipotezine meydan okuyan hipotezlerden biridir.

“RNA World” hipotezinde, hayat hem talimatları içeren hem de sade bir makine olarak kendini çoğaltabilen RNA ile başlamıştır. Sonrasında evrim yoluyla RNA dünyasına dair olan yaşamın DNA ve proteinlere kaydığı düşünülmektedir. Çünkü DNA, RNA’dan daha kararlı ve dayanıklıdır.

Bugün, bilinen bütün canlı organizmalar bilgiyi depolamak için nükleik asitler olarak adlandırılan aynı genetik molekülleri kullanırlar. Nükleik asitlerin iki çeşidi vardır: DNA ve RNA. DNA molekülü genlerdeki talimatları kodlarken RNA genlerdeki bu mesajların proteinlere çevrilmesi için kullanılmaktadır. Proteinler çeşitli yapıları oluştururlar ve moleküler araçlar olarak görev alırlar.

Nature’da yayınlanan, yakın bir zamanda yapılan bir çalışmada, araştırmacılar üzerinde sığ göletler bulunan kayalık bir dünya şartlarını laboratuvarda stimule etmişlerdir. RNA’yı oluşturan kimyasalları suda çözmüşler ve dışarıda kurutup ısıtmışlardır. Sonrasında UV (ultraviyole ışınım) radyasyonuna maruz bırakarak Güneş ışığını taklit etmişlerdir.

Erken Dünya jeokimyasının bu rekreasyonunda, RNA’nın yapı taşlarından ikisinin sentezindeki ara ürünler aynı zamanda DNA’nın yapı taşlarından ikisine dönüştürülmüştür.

Bu çalışma, ikisi DNA ve ikisi RNA için olmak üzere toplam dört genetik yapı taşından oluşan makul genetik alfabe miktarının şu an ki yaşamımızdan çok daha az karmaşık olan erken yaşamı kodlamak için potansiyel olarak yeterli olabileceğinin ilk gösterimi olma özelliğini taşımaktadır.

Bu çalışmayı yürüten bilim insanı Moleküler Biyoloji Laboratuvarı MRC’den Profesör John Sutherland: “RNA dünyası hipotezi, DNA ile sonuçlanabilecek ilkel biyosentetik araçların ve doğal seleksiyonun ortaya çıkmadan önce hayatın RNA ile başladığını öne sürmektedir. Bizim çalışmamız sığ primordiyal havuzlar ve dereleri içeren şartlarda hayatın ilk başlangıcında DNA ve RNA yapı taşlarının birlikte var olduğu karışık bir genetik sistem olduğunu öne sürmektedir. Bu, birçok insanın Dünya’da yaşamın kendiliğinden ortaya çıkması için önemli bir ön şart olduğunu düşündüğünü ifade eder.” demiştir.

Erken Dünya’nın jeokimyasını taklit eden bu takımın deneyleri DNA ve RNA için olan dört yapı taşının artışının aynı reaktifler ve şartlardan kaynaklanabileceğini göstermiştir. Araştırmacılar RNA yapı taşları olan sitidin ve üridini ve DNA yapı taşlarından biri olan deoksiadenozini üretmişlerdir. Deoksiadenozin bazen diğer bir DNA yapı taşı olarak rol alabilen deoksiinozine dönüşmektedir. Araştırmacılar bu dört yapı taşının yaşam gelişmeden önce bir arada bulunabileceklerine ilkel genetik alfabenin başlangıcı olabileceklerine inanmaktadırlar.

Profesör Sutherland: “DNA ve RNA nükleik asitleri birbirleriyle net bir şekilde ilişkilidir. Bu çalışma nükleik asitlerden  biri nin diğerinden önce değil de bir hibrit atadan türediklerini öne sürmektedir. Tek bir genetik bilgi her zaman nükleik asitlerden proteinlere doğu akar ve asla geri dönüşümlü değildir-Francis Crick tarafından ortaya çıkarılan ve “santral dogma” olarak adlandırılan bir moleküler biyoloji prensibidir – bizim şu an nükleik asitler tarafından depolanan ve tedarik edilen bilginin proteinleri yapmak için ilk defa nasıl kullanıldığını ortaya çıkarmamız gerekiyor. ” ifadelerini eklemiştir.

Yaşamı kimyasal oluşumunu anlamak doğa bilimi için gerekli bir durumdur ve gelecekteki sentetik biyolojinin dizaynı hakkında bilgi verebilir.

MRC’de moleküler ve hücresel tıbbın başındaki kişi olan Dr. Megan Dowie ise bu çalışmayı şöyle yorumlamıştır: “Bu çalışma gerçek dışı araştırmaların yaşamın başlangıcının nasıl ortaya çıkabileceğine dair etkileyici bilgiler ortaya koyabilmekte ve temel araştırmaları desteklemenin önemini ortaya çıkarmaktadır. Yaşam bilimlerindeki bu temel keşifler gelecekteki yapay biyoloji için etkileyici stratejilerin geliştirilmesine olanak sağlayabilir.”

Kaynaklar:

  1. https://scitechdaily.com/did-life-emerge-in-the-primordial-soup-via-dna-or-rna-surprising-answer-from-new-research/
  2. https://www.nature.com/articles/s41586-020-2330-9

Görsel Kaynak: https://cdnelektrikport.4flyy.com/Content/201308/InsideaCellCourtesyNSF.jpg

Editör:  Meryem GÖKOĞLU 

Ne düşünüyorsunuz?

8 Points
+ Oy - Oy

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir