Gorsel Telif: CC0 Public Domain
Londra Universitesi Akademisi (University College London -UCL) araştırmacıları tarafından gercekleştirilen bir calışmada, yaşamın temel yapıtaşlarından biri olan peptitlerin, ilksel yeryuzu uzerinde olması beklenen koşullara benzer koşullarda, amino asitlerin ilkel oncul maddelerinden oluşabileceği keşfedildi. Canlılığın kokenine ilişkin yapbozun bir parcasını daha oluşturabilecek olan bulgular, Nature dergisinde yayımlandı.
“Amino asit zincirleri olan peptitler, yeryuzundeki tum yaşamın kesinlikle elzem bir oğesidir. Biyolojik işlemler icin katalizor gorevi goren proteinlerin dokusunu oluştururlar ama kendilerinin amino asitlerden oluşumu icin de enzimlere gerek vardır. Yani klasik bir tavuk-yumurta problemiyle karşı karşıyayız: İlk enzimler nasıl ortaya cıktı?” diyor calışmanın başyazarı Matthew Powner. Ekip, amino asitlerin oncul maddeleri olan aminonitrillerin, ilksel ortamlarda mevcut olan başka molekullerin yardımıyla kendi icsel tepkiselliklerinden yararlanarak, suda kolaylıkla ve titizlikle peptitlere donuşebileceğini ortaya koyarak, bu tavuk-yumurta problemine bir cozum onerdi.
Pek cok başka araştırmacının peptitlerin ilk olarak nasıl oluştuğunu anlamaya calıştığını, ancak yapılan calışmaların hemen hepsinin amino asitlere odaklanarak, onların oncullerinin reaktivitesini gozden kacırdığını belirtiyor Powner. Onculler, yani aminonitriller, amino asitleri oluşturmak icin tipik olarak aşırı asidik veya alkalin olan sert koşullara gereksinim duyuyor. Ardından peptitleri yapmak icin amino asitlerin enerjiyle baştan yuklenmesi gerekiyor. Araştırmacılar, bu adımların ikisini de atlayarak peptitleri doğrudan enerji zengini aminonitrillerden oluşturmanın bir yolu olduğunu fark etti.
Suyun icinde amino asitlerden dah buyuk bir kolaylıkla peptit bağı oluşumunu sağlamak icin aminonitrillerin icsel bir reaktivitesi olduğunu bulan ekip, bir dizi basit tepkime tanımladı. Peptitlerin ortaya cıkması icin hidrojen sulfuru, aminonitriller ve bir başka kimyasal madde olan ferrisiyanid ile birleştirdiler. “Cevresel veya icsel uyaranlara cevaben kontrollu sentez, metabolik duzenlemenin temel bir oğesidir. Dolayısıyla peptit sentezinin, yaşamın evriminin cok erken donemlerinde gercekleşmiş olan doğal bir cevrimin parcası olabileceğini duşunuyoruz,” diyor ekipten Pierre Canavelli.
Deneylerde amid bağlarının oluşumuna yardım eden substratlar olarak gorev yapan molekuller, volkanizma sırasında gaz olarak salınır ve hepsinin de dunyanın erken donemlerinde mevcut olması muhtemeldir.
“İlkel dunya uzerinde olması muhtemel olan nispeten yumuşak koşullarda suyun icinde amino asitleri kullanmadan peptitlerin oluşabileceği, ikna edici bicimde ilk kez gosterilmiş oldu,” diye ekliyor ekipten Saidul Islam.
Calışmadan elde edilen bulgular, sentetik kimya alanında işe yarayabilir cunku amid bağı oluşumu, ticari acıdan onem taşıyan cok sayıda sentetik malzeme, biyoaktif bileşenler ve tıbbi urunler icin elzem. Kullanılan yontem kimyasal olarak alışıldık değil; peptitleri birbirlerine eklemek icin biyolojik surecleri taklit eden bir yol kullanıyor. Yani kimya laboratuvarlarında sıklıkla kullanılan, ters yonde ilerleyerek pahalı ve ziyankÂr reaksiyon maddeleri gerektiren peptit inşa yontemlerine benzemiyor.
Ekip, araştırmalarını ilerleterek aminonitrillerden peptitlere varan başka yollar aramayı ve deneylerinde uretilen peptitlerin işlevsel ozelliklerini incelemeyi surduruyor . Boylece 4 milyar yıl once canlılığın başlamasına nasıl yardım etmiş olabileceklerini anlamaya calışıyorlar.
popularscience
__________________