Bilim İnsanları, Yaşamın Nasıl Oluştuğunu Keşfetti

Dünya üzerindeki yaşam bundan yaklaşık 4 milyar önce, karbon açısından zengin ve mineral yapı taşlarıyla dolu bir volkanik çorbada başladı. Buradaki kimyasal reaksiyonlar ilk hücreleri ortaya çıkardı. 

İlk hücrelerin yapısı bugün bildiğimiz kadar gelişmiş değildi. İçinde bulundukları çorbada yapılarını korumak ve faaliyetlerini sürdürebilmek için özel iyonlara ihtiyaçları vardı. Bu yüklenmiş iyonlar ise hücreleri saran basit zarlara hasar veriyordu. 

Washington Üniversitesi’nden araştırmacılar bu sorunun çözümünü, sadece Dünya’nın ilk dönemlerinde gezegenimizde bulunan maddeleri kullanarak yaptıkları testlerde ortaya çıkardı. Yağ asitlerinden oluşan zarların yüklü iyonlarla karşılaştıklarında dengelerini sağlama görevi, proteinlerin yapı taşları olan amino asitler tarafından yerine getiriliyor. Sonuç olarak ilk genetik kodların RNA’lara kaydedilmesi için gerekli olan magnezyum alınırken hücre zarının yapısı da korunmuş oluyor. 

Araştırmanın sonuçları 12 Ağustos’ta Proceedings of the National Academy of Science’da yayımlandı. Dergide yayımlanan makale yalnızca amino asitlerin hücre zarını dengelenmesine değinmiyor. Makalede ayrıca zar yapısının, proteinlerin ve RNA’nın antik Dünya üzerinde ortaya çıktıkları dönemde birbirleriyle uyumlu ve etkileşim halinde hücre içi yerleşimlerini gerçekleştirdiklerini de açıklıyor. 

İlk hücre nasıl ve neden oluştu?

Araştırmanın yazarlarından olan kimya ve biyomühendislik profesörü Roy Black, hücredeki yapıların çok farklı yapı taşlarından oluştuklarını ve neden fonksiyonel şekilde bir araya geldiklerinin bugüne kadar çözülemediğini söylüyor. 

Araştırmada yer alan diğer isim olan kimya profesörü ve zar uzmanı Sarah Keller, Black’in yağ asitlerinin yaşamın oluşmasına destek verdiği teorisini test ettiklerini söylüyor. Yağ asitleri kendi başlarına zar dokusu oluşturabiliyor. Araştırmacılara göre bu yapı, diğer hücre içi oluşumların ortaya çıkması için gerekli olan şartları sağlıyor. Değişik molekül ve atomların oluşturduğu bir çorbanın içerisinde zar yapısının, RNA ve proteinler için gerekli olan kümelenmeyi sağladığını söyleyen araştırmacılar, yağ ile birleşen amino asitlerin yapıyı tuzlardan da koruduğunu söylüyor. Tuzlar, o dönemde de tıpkı bugün olduğu gibi yaygındı.

Işık mikroskopisi gibi çeşitli yöntemlerle yapılan incelemelerde 10 farklı amino asitin hücre zarıyla etkileşimleri incelendi. Amino asitlerin hücre zarlarını şekillendirmede etki ettikleri ve soğan katmanlarını andıran yapılar oluşturduğu açıklandı. Bulgulara göre zarlar, ilk hücreler için ortaya çıkan temel yapılar oldu ve RNA ile proteinlerin bir araya gelebilmesini sağladı. 

Yaşamla ilgili esas dikkat çekici nokta ise farklı yapı taşlarından oluşan farklı maddelerin birbirlerine bağlanarak bir makine üretebilmesidir. Washington Üniversitesi ekibi bu durumu da inceledi ve başka laboratuvarlar ile birlikte çalışmalar yaparak alanda yeni fikirler için çalışmalara başladı.