Yaşamın Kökeni Zarsız Ön-Hücrelerde mi Evrimleşti?

RNA’nın zarsız mikrodamlacıklar içerisinde etkin olduğu gösterilerek, mikro damlacıkların ön hücreler gibi davrandığı ortaya koyuldu.
Görsel Telif: Drobot and Tang / MPI-CBG

3,5 milyar yıl önce, yaşamın, canlı olmayan kimyasallardan nasıl meydana geldiği hala cevaplanmamış bir soru olarak kalmaya devam ediyor. RNA dünyası hipotezi, RNA biyomoleküllerinin bu süreç boyunca genetik materyal taşıdıkları ve enzimler şeklinde davrandıkları için kilit rol oynadıklarını varsaymaktadır. Bununla birlikte, RNA aktivitesi için, bir diğerine yakın mesafede olan belirli sayıda molekül gereklidir. Bu da, RNA; zarsız mikrodamlacıklar (koaservatlar) gibi bölme içerisinde yer aldığında mümkün olabilirdi.

7 Eylül’de (2018) Nature Communications‘da yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar, ilk defa; RNA’nın bu zarsız mikrodamlacıklar içerisinde aktif olarak, yaşamın başlangıcı için uygun ortamı sağladıklarını göstermeyi başardılar.

RNA dünyası hipotezi, yaşamın, DNA ve proteinlerin evriminden önce var olan ve kendi kendine kopyalanabilen bir RNA başladığını öne sürer. Ancak, araştırmacılar RNA ve yapı taşlarının, erken dönem Dünya’daki derişimlerinin (konsantrasyonlarının), bir reaksiyon başlatabilmek için çok seyrek halde bulunmuş olabileceğini düşünmektedir. Böylece, dağınık haldeki RNA molekülleri, yaşamı başlatabilmek için yeni, bir başka yola ihtiyaç duymuşlardır. RNA birikimi için uygun yerler, bölmelerin içleri olmuş olabilir. Bu bölmeler, hücre gibi zarlı veya moleküllerin dış ortamla kolayca alış-veriş yapabildiği zarsız yapılarda oluşabilir. Zarsız bölmeler, sudaki yağ damlacıklarının ayrışmasına benzer bir süreç olan zıt yüklü parçacıkların faz ayrışması yoluyla oluşmuş olabilir.

Çalışmada, araştırmacılar, RNA’nın böylesi zarsız mikrodamlacıklar içerisinde etkin olduğunu göstererek, mikro damlacıkların ön hücreler (İng. protocell) gibi davrandığını ve böylelikle günümüzdeki hücrelerin öncüleri olabileceğini öne süren bir önceki hipotezi desteklemiş oldular. Mikro-damlacıkların RNA biriktirme yetenekleri, biyomoleküllerin seyreltik durumda olma sorununun üstesinden gelmesine yardımcı olmuş ve birbirleri ile tepkimeye girmeleri için uygun koşullar sağlamış olabilir. Dahası, bu zarsız damlacıklar, RNA’nın damlacıklar arasında serbest transferine de olanak sağlıyor.

Araştırmada, koaservatların (zarsız mikrodamlacıkların); daha kısa RNA parçalarının damlacıklar arasında gidip gelebildiği, uzun RNA parçalarının ise ev sahibi mikrodamlacık içerisinde tutulduğu kontrollü bir genetik transfer sistemi olarak davrandığı ortaya koyuldu. Böylelikle bu ön hücreler, diğer ön hücreler arasında genetik bilginin aktarımı yeteneğine sahip oluyor, ki bu da yaşamın başlaması için önemli bir kriterdir.

Bu bulgular, zarsız mikrodamlacıkların, RNA’nın seçici birikimi için yararlı olduğunu gösteriyor. Bu durum ilk defa 1920’li yıllarda Rus bilim insanı Oparin tarafından ileri sürülen bir hipotezdi. Oparin, koaservat damlacıklarının dünyadaki ilk hücresel bölmeler olabileceği ve zarlı hücreler evrimleşmeden önce var olmuş olabileceğini ileri sürmüştü. Bu yapılar, biyomoleküllerin yoğunlaşarak, Dünya üzerinde yaşamı başlatabilmeleri için bir yol sunuyor. Bu çalışma,  yaşamın kökenine dair yapılan diğer çalışmalarla beraber, modern biyoloji ile sentetik biyoloji alanlarındaki çalışmalarda da bölümleşmeler için uygun sistemler olduğuna dair artan delil sayısına bir yenisini daha ekliyor.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv