Yaşamın Kökeni: Tavuk Yumurta Problemi

0
81
tRNA benzeri dizilerden oluşan bir çoğaltıcı. Görüntü: Kudella/LMÜ

Almanya Münih’teki Ludwig-Maximilians Üniversitesi’nde çalışan bir araştırma takımı, transfer-RNA (tRNA) moleküllerinde meydana gelen küçük değişimlerin, bu moleküllerin kendi kendine birleşerek bilgiyi katlanarak artan şekilde çoğaltabilen işlevsel birimlere dönüşmesine imkan sağladığını göstermiş. tRNA’lar, ilk ortaya çıkan yaşam şekillerinin evriminde anahtar öneme sahip unsurlar.

Yaşam, bildiğimiz şekliyle karmaşık bir etkileşim ağına dayanıyor. Bu etkileşimler, biyolojik hücrelerde mikroskobik ölçeklerde meydana geliyor ve birlerce ayrı molekül türünü kapsıyor. Vücutlarımızda, her gün sayısız kere tekrarlanan temel bir işlem bulunuyor. Çoğalma (kopyalama) şeklinde bilinen bu işlemde proteinler, hücre çekirdeğinde depolanan DNA moleküllerine kodlanmış genetik bilgiyi kopyalıyor ve daha sonra bunları, hücre bölünmesi sırasında iki yavru hücreye eşit şekilde dağıtıyorlar. Bu bilgi, sonrasında mesajcı RNA moleküller (mRNA) olarak bilinen moleküllere seçici biçimde kopyalanıyor (‘kaydediliyor’). mRNA molekülleri, ilişkili hücre tipi için gereken pek çok farklı proteinin sentezini idare ediyor. İkinci bir RNA tipi olan transfer RNA (tRNA), mRNA’ların proteinlere ‘çevrilmesinde’ merkezi bir rol oynuyor. Transfer RNA’ları, mRNA’lar ile proteinler arasında aracı görevi görüyor: Belirli proteinlerin meydana geldiği amino asit alt birimlerinin, karşılık gelen mRNA’nın belirlediği dizide bir araya getirilmesini sağlıyorlar.

Dünya’nın ilk zamanlarındaki ilk canlılar evrimleştiği sırada, DNA kopyalanması ve mRNA’ların proteinlere çevrilmesi arasında nasıl böyle karmaşık bir etkileşim ortaya çıkmış olabilir? Burada, klasik tavuk-yumurta probleminin bir örneği var: Genetik bilginin kaydedilmesi için proteinlere ihtiyaç var fakat proteinlerin sentezi için de kayıt gerekiyor.

Profesör Dieter Braun önderliğinde LMÜ’de çalışan fizikçiler, şimdi bu açmazın nasıl çözülebileceğini göstermişler. Modern tRNA moleküllerinin yapılarında meydana gelen ufak değişimlerin, bu moleküllerin bir tür kopyalama modülü oluşturmak üzere otonom şekilde etkileşime girmelerini sağladığını ve bu modülün, bilgiyi katlanarak artan biçimde kopyalayabildiğini keşfetmişler. Elde edilen bulgular ayrıca tRNA’ların (modern hücrelerde kayıt ve çeviri arasındaki arabulucular), yaşayan en eski sistemlerde kopyalama ve çeviri arasındaki o çok önemli bağlantı olabileceğini de akla getiriyor. Bu sebeple, hangisinin ilk önce geldiği sorusuna (genetik bilgi mi, yoksa proteinler mi?) güzel bir çözüm sağlıyor.

Münih – Ludwig-Maximilians Üniversitesi. Ç: O.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here