Beş gün önce Biophysical Journal bülteninde yayımlanan bir çalışmada, protohücrelerin büyümesi ve kendi kendine bölünmesinin altında basit bir mekanizmanın yatıyor olabileceği öne sürülüyor. Günümüzde yaşayan hücrelerin ataları kabul edilen protohücreler, çift katmanlı bir zarla sınırlandırılan kesecikler. Bu hücreler, muhtemelen ilk tek hücreli ortak ataya (FUCA) benziyor. Önerilen yeni model, nispeten basit olan matematik ilkeleri temelinde protohücrelerin büyümesi ile çoğalmasına yön veren ana gücün, iç kimyasal faaliyetin bir sonucu olarak silindirik protohücrenin içerisi ve dışarısı arasında meydana gelen sıcaklık farklılığı olduğunu ileri sürüyor.
Universcience Üniversitesi’nde çalışan eş yazar Romain Attal, “Çalışmamızın başlangıçtaki motivasyonu, hücre bölünmesine yön veren ana kuvvetleri belirlemekti” diyor. “Bu önemli bir şey çünkü kanser, kontrolsüz hücre bölünmesiyle meydana geliyor. Bu durum, yaşamın kökenini anlamada da önem taşıyor.”
Bir hücrenin bölünüp iki yavru hücrenin meydana gelmesi için hücre içindeki sitoskeletal yapıları kapsayan çok sayıda biyokimyasal ve mekanik işlemin eşgüdümlenmesi gerekiyor. Fakat bu gibi karmaşık yapılar, yaşamın tarihine bakıldığında yüksek teknoloji gerektiren lüks şeyler. Ayrıca, bölünme kabiliyetinden çok daha sonra ortaya çıkmış olmalılar. Protohücreler ise genler, RNA, enzimler ve günümüzde mevcut olan tüm karmaşık organellerden önce; en ilkel özerk yaşam biçimlerinde bile çoğalmalarını temin etmek üzere basit bir bölünme mekanizması kullanmış olmalı.
Yeni çalışmada Attal, ilk yaşam biçimlerinin özel bir kimyasal tepkime ağı içeren basit kesecikler (çağdaş hücresel metabolizmanın öncülerinden biri) olduğu fikrine dayanan bir model öne sürmüş. Ana hipotez, çift katmanlı zarı meydana getiren moleküllerin her yerde egzotermik veya enerji yayan özellikte olan kimyasal tepkimeler yoluyla protohücre içerisinde sentezlenmesi.
İç sıcaklık kuvvetlerinin yavaş şekilde artması, en sıcak molekülleri çift katmanın
içteki yaprakçığından dıştaki yaprakçığına gitmeye zorluyor. Simetrik olmayan bu
hareket, dıştaki yaprakçığın içteki yaprakçıktan daha hızlı büyümesini sağlıyor.
Farklılık içeren bu büyüme, ortalama eğriliği artırıyor protohücredeki herhangi bir
yerel küçülmeyi hücre ikiye bölünene kadar çoğaltıyor. Kesilme, orta kısmın yakınında bulunan en sıcak bölgenin civarında meydana geliyor.
Kaynak: Cell Basın. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
