Dünya’daki yaşama güç veren bir dizi temel kimyasal reaksiyon olan metabolizmanın ilksel kökenlerini saptamaya adanmış bir ekip, bilim insanlarına yaşam üretmenin eşiğindeki gezegenleri tespit etmek için ipuçları sağlayabilecek proteinin bir kısmını tanımladı.
Rutgers İleri Biyoteknoloji ve Tıp Merkezi (CABM) araştırmacılarından Vikas Nanda, Science Advances dergisinde yayımlanan araştırmanın dünya dışı yaşam arayışında önemli etkileri olduğunu çünkü araştırmacılara yeni bir ipucu verdiğini söyledi.
Laboratuvar çalışmalarına dayanarak Rutgers bilim insanları, yaşamı başlatan en olası kimyasal adaylardan birinin, Kanadalı rock grubuyla bir ilgisi olduğu için değil, omurgasındaki nitrojen atomları iki kritik nikel atomunu birbirine bağladığı için “Nickelback” adını verdikleri iki nikel atomuna sahip basit bir peptit olduğunu söylüyorlar. Bir peptit, amino asitler olarak bilinen birkaç temel yapı taşından oluşan bir proteinin bileşenidir.
Nanda, “Bilim insanları, 3.5 ila 3.8 milyar yıl önce, prebiyotik kimyadan – yaşamdan önceki moleküller – canlı, biyolojik sistemlere geçişi başlatan bir devrilme noktası olduğuna inanıyor” dedi. “Değişimin, eski bir metabolik reaksiyonda kilit adımları gerçekleştiren birkaç küçük öncü protein tarafından tetiklendiğine inanıyoruz ve bu ‘öncü peptitlerden’ birini bulduğumuzu düşünüyoruz.”
Çalışmayı yürüten bilim insanları, NASA’daki Astrobiyoloji programının bir parçası olan, Rutgers liderliğindeki Jeosferlerde ve Mikrobiyal Atalarda Nanomakinelerin Evrimi (ENIGMA) adlı ekibin bir parçası. Araştırmacılar, proteinlerin nasıl evrimleşerek Dünya’daki yaşamın baskın katalizörü haline geldiğini anlamaya çalışıyorlar.
NASA bilim insanları evreni teleskoplar ve sondalarla geçmiş, şimdiki ya da gelişmekte olan yaşamın işaretleri için tararken, yaşamın habercisi olduğu bilinen belirli “biyo-imzaları” ararlar. Nanda, nikelback gibi peptitlerin NASA tarafından yaşam üretmenin eşiğindeki gezegenleri tespit etmek için kullanılan en son biyo-imza olabileceğini söyledi.
Araştırmacılar, orijinal bir başlatıcı kimyasalın, prebiyotik bir çorbada kendiliğinden bir araya gelebilecek kadar basit olması gerektiğini düşündüler. Ancak biyokimyasal bir prosesi yürütmek üzere çevreden enerji alma potansiyeline sahip olması için kimyasal olarak yeterince aktif olması gerekir.
Araştırmacılar bunu yapmak için “indirgemeci” bir yaklaşım benimsedi: Metabolik süreçlerle ilişkili olduğu bilinen mevcut çağdaş proteinleri inceleyerek işe başladılar. Proteinlerin erken dönemde ortaya çıkamayacak kadar karmaşık olduğunu bildiklerinden, onları temel yapılarına indirgediler.
Deney dizilerinin ardından araştırmacılar en iyi adayın Nickelback olduğu sonucuna vardı. Peptit 13 amino asitten oluşuyor ve iki nikel iyonunu bağlıyor.
Nikelin erken okyanuslarda bol miktarda bulunan bir metal olduğunu düşündüler. Peptide bağlandığında, nikel atomları güçlü katalizörler haline gelerek ilave proton ve elektronları çeker ve hidrojen gazı üretir. Araştırmacılara göre hidrojen de Dünya’nın erken dönemlerinde daha bol bulunuyordu ve metabolizmaya güç sağlamak için kritik bir enerji kaynağı olabilirdi.
Nanda, “Bu önemli çünkü yaşamın kökeni hakkında birçok teori olsa da, bu fikirlerin çok az sayıda gerçek laboratuvar testi var” dedi. “Bu çalışma, basit protein metabolik enzimlerinin sadece mümkün olduğunu değil, aynı zamanda çok kararlı ve çok aktif olduklarını gösteriyor – bu da onları yaşam için makul bir başlangıç noktası haline getiriyor.” [1]Rutgers scientists identify substance that may have sparked life on Earth
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Rutgers scientists identify substance that may have sparked life on Earth |
|---|
