Yaşam Başlarken Var Olduğu Tahmin Edilen Primordiyal Peptit

Dünya üzerinde yaşam nasıl ortaya çıktı veya nasıl çıkmış olabilir?

Bu soruya aktif olarak cevap arayan bilim insanları, hücreler için zorunlu olan, yaşamsal yapıtaşı olarak görev yapan ve hücre içi işlevleri gerçekleştiren basit protein katalizörlerinin yaşam başlarken var olduğuna dair ilk gerçek ve elle tutulur kanıtı üretmeyi başardı.

Primordiyal bir peptit olan bu görece kısa ve az sayıda aminoasitten oluşan proteine dair tüm analizler, incelemeler ve modelleme çalışmaları Journal of the American Chemical Society‘de yayımlandı.

80’li yılların sonunda ve 90’ların başında kimyager Günter Wächtershäuser, yaşamın; okyanustaki demir ve sülfür içeren kayaların üzerinde başladığını öne sürmüştü. Bu görüşe katılan diğer bilim insanları ve Wächtershäuser, kısa peptitlerin bu metallere bağlanarak ve yine bu metallerle katalizör ilişkisi görerek ilk yaşamsal diyebileceğimiz kimyasal aktiviteyi katalize etmiş olabileceklerini tahmin ediyorlardı.

Burada bahsettiğimiz kısa proteinin ne kadar küçük olduğunu anlamak için şunu göz önüne getirmeliyiz: İnsan DNA’sındaki genlerin kodlamakta olduğu proteinler birkaç bin aminoasitten oluşmakta ve bu kompleks proteinler tüm yaşamsal yapı ve işlevlerin ortaya çıkmasında görev almaktadır.

Milyarlarca yıllık evrimin ürünü olan bu görece dev proteinlere karşılık, primordiyal kısa peptitler 10 ila 20 aminoasitten oluşuyor. Bilgisayar modelleri ile, Rutgers’tan araştırmacılar bu ilkel proteinlerin neye benzediğini ve olası kimyasal fonksiyonlarını öğrenmeye çalıştı.

12 aminoasitlik kısa protein modelini laboratuvar ortamında teste tabi tutan araştırmacılar, bu peptitin oldukça önemli işlevleri olduğunu fark etti. Sadece iki tip aminoasit içeren primordiyal peptit, günümüzde 20 aminoasitten elde edilen milyonlarca farklı proteinden bu anlamda ayrılıyor.

Araştırmacılar bu kısa peptitin Dünya üzerinde doğru koşullar oluştuğunda ortaya çıkmış olabileceğini belirtiyor. Peptitin merkezindeki metaller demir-sülfür minerallerin kimyasına ve yapısına benziyor. Bu minerallerin de Dünya okyanuslarında bolca mevcut olduğunu biliyoruz. Peptit ayrıca hiç yapısını bozmadan elektron yükleyip salabiliyor. Modern proteinlerden. ferrodoksinler (ferredoxins) de bu görevi gerçekleştirebiliyor ve hücre içinde elektronları dolaştırarak metabolizmayı işletiyor. İncelenen ilkel peptit ise yaşamın köklerinin olduğu yerde benzer bir işlevi kolaylıkla görmüş olabilir.

Protein katalizörlerinin nasıl evrildiğini ve yaşamın başlangıcı ile nasıl ilişkisi olduğunu anlamayı hedefleyen araştırmacılar primordiyal peptitin tüm potansiyelini karakterize etmeye ve başka yeni model peptitler geliştirerek yaşamın başlangıcında ne tip roller almış olabileceklerini öğrenmeyi amaçlıyor.

Kaynak ve İleri Okuma

Todd Bates, Rutgers Scientists Identify Protein that May Have Existed When Life Began, 29 Ağustos 2018, https://news.rutgers.edu/rutgers-scientists-identify-protein-may-have-existed-when-life-began/20180829#.W5EBLy2B3s1
J. Dongun Kim, Douglas H. Pike, Alexei M. Tyryshkin, G. V. T. Swapna, Hagai Raanan, Gaetano T. Montelione, Vikas Nanda, Paul G. Falkowski. Minimal Heterochiral de Novo Designed 4Fe–4S Binding Peptide Capable of Robust Electron Transfer. Journal of the American Chemical Society, 2018; DOI: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b07553

BilimFili.com: "Yaşam Başlarken Var Olduğu Tahmin Edilen Primordiyal Peptit"

https://bilimfili.com/yasamin-baslangicinda-var-olan-primordiyal-peptit/

#yaşam #başlarken #olduğu #tahmin #edilen #primordiyal #peptit