‘Yaşam’a dair elimizde bulunan tek referans, Dünya’da bildiğimiz yaşam şekilleri. Astrobiyologlar ise uzayda yaşam arayaşının; hatta Dünya’daki yaşamın kökenine dönük arayışın daha geniş bir kapsam gerektirebileceğinden şüpheleniyor. NASA’nın fon sağladığı bir araştırma takımı, bilmediğimiz yaşamın özelliklerini tahmin etmeyi sağlayacak araçlar geliştiriyor. Geçtiğimiz hafta Proceedings of the National Academy of Sciences bülteninde yayımlanan yeni bir çalışmada takım, yaşamın kimyasında belli moleküllere bağlı gibi görünmeyen evrensel kalıpları tespit ediyor.
Arizona Eyalet Üniversitesinde çalışan, Santa Fe Enstitüsünde (SFI) harici profesör olan eş yazar Sara Imari Walker, “Bilmediğimiz yaşamı belirlemede ve hatta özelliklerini tahmin etmede yeni araçlarımız olsun istiyoruz” diyor. “Bunu yapmak için de herhangi biyokimyasal bir sisteme uygulanması gereken evrensel kanunları belirlemeyi hedefliyoruz. Bunların arasında, yaşamın kökenlerine yönelik nicel kuram geliştirmek ve diğer gezegenlerdeki yaşam arayışımıza rehberlik edecek kuram ve istatistikleri kullanmak da bulunuyor.”
Dünya’daki yaşam, yüzlerce kimyasal bileşen ve tepkimenin karşılıklı etkileşiminden ortaya çıkıyor. Bu bileşen ve tepkimelerin bazıları, Dünya’daki canlıların hepsinde bulunuyor. Tümleşik Mikrobiyal Genomlar ve Mikrobiyomlar veri tabanını kullanan araştırmacılar; bakteriler, arkeler ve ökaryalarda bulunan enzimleri (biyokimyaya yön veren işlevsel unsurlar) inceleyerek yeni bir tür biyokimyasal genellik ortaya çıkarmış.
Enzimler, işlevsel bakımdan geniş bir sınıf taksonomisine yerleştirilebiliyor; bu gruplar, su moleküllerinin kullanılarak kimyasal bağların koparılmasından (hidrolazlar) moleküler yapıların yeniden düzenlenmesine (izomerazlar) ve büyük moleküllerin bir araya getirilmesine (ligazlar) kadar yapılan işe göre belirleniyor. Araştırma takımı, bu işlevsel sınıfların her birinde yer alan enzim bolluğunun, bir canlıdaki genel enzim bolluğuna göre nasıl değiştiğini kıyaslamış. Farklı enzim sınıflarındaki enzim miktarı ile bir canlının genom boyutu arasında çeşitli ölçeklendirme kanunlarının (neredeyse algoritmik ilişkiler) olduğunu keşfetmişler. Bu kanunların, söz konusu sınıflardaki belirli enzimlere bağlı olmadığı da bulunmuş.
SFI’de çalışan ve yeni makalenin eş yazarı olan Chris Kempes, “Burada, söz konusu ölçeklendirme ilişkilerini tam üyeliği korumaya gerek olmadan elde ettiğimizi keşfettik” diyor. “Belli bir miktarda enzim türü gerekiyor; belirli enzim türleri değil. Pek çok ‘eş anlamlı’ enzim bulunuyor ve bu eş anlamlı enzimler sistematik şekillerde ölçekleniyor.”
Kaynak: Santa Fe Enstitüsü. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
