Dünya üzerinde yaşamın nasıl başladığı sorusu, modern bilimin en derin ve en tartışmalı problemlerinden biri olmayı sürdürüyor. Kimyasal açıdan cansız bir ortamın, kendi kendini kopyalayabilen ilk biyomoleküle nasıl evrildiği hâlâ netlik kazanmış değil. Kutup buzları, kil yüzeyleri ya da hidrotermal bacalar gibi farklı senaryolar öne sürülse de, pek çok araştırmacının ortaklaştığı bir nokta var: Yaşam, kendi bilgisini kopyalayabilen bir molekül ortaya çıkmadan başlamış olamazdı.
RNA Dünyası ve Yapısal Açmaz
Uzun yıllardır öne çıkan RNA Dünyası hipotezi, DNA ve proteinlerden önce RNA’nın hem bilgi depolayan hem de kimyasal reaksiyonları katalizleyen bir molekül olarak işlev gördüğünü savunur. Ancak burada kritik bir sorun bulunur. Bugüne kadar laboratuvar ortamında gözlemlenen RNA kopyalayıcı moleküller (ribozimler) oldukça büyük ve karmaşık yapılara sahiptir. Bu ölçekteki moleküllerin ilkel Dünya koşullarında kendiliğinden ortaya çıkma olasılığı düşük kabul edilir.
Bu tabloyu değiştirebilecek yeni bir aday, Birleşik Krallık’ta bulunan MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nda yürütülen bir çalışmayla gündeme geldi. Philipp Holliger ve ekibi, yaklaşık 12 trilyon rastgele RNA dizisinden oluşan devasa bir kütüphaneyi tarayarak, polimeraz benzeri aktivite gösterebilecek kısa dizileri araştırdı. Amaç, daha küçük ve daha basit bir yapının da RNA sentezleyip sentezleyemeyeceğini test etmekti.
QT45: Minimal Yapı, Maksimum İşlev
Seçilen aday diziler, giderek zorlaştırılan deneysel koşullarda daha uzun RNA zincirleri üretmeye zorlandı. Moleküler düzeyde bir seçilim sürecine benzeyen bu aşamalardan yalnızca en verimli yapı hayatta kaldı. QT45 adı verilen ve sadece 45 nükleotidden oluşan bu küçük RNA motifi, deneylerin sonunda en yüksek performansı gösteren aday oldu.
Araştırmacılar, erken Dünya koşullarını taklit etmek amacıyla buz kristalleri ile tuzlu sıvı fazın birlikte bulunduğu yarı donmuş bir ortam oluşturdu. Bu ortamda QT45’in, tamamlayıcı bir RNA zinciri sentezlediği ve ardından bu zinciri şablon olarak kullanarak yeni bir kopya üretebildiği gözlemlendi. Böylece hem zincir uzatma hem de şablona dayalı çoğalma fonksiyonlarının minimal bir RNA yapısı tarafından gerçekleştirilebildiği gösterilmiş oldu.
Köken Senaryoları İçin Yeni Bir Eşik
Çalışma, karmaşık replikasyon işlevlerinin sandığımızdan daha küçük moleküler motifler tarafından üstlenilebileceğini ortaya koyuyor. Eğer yalnızca 45 nükleotidlik bir yapı polimeraz benzeri aktivite gösterebiliyorsa, kendi kendini kopyalayabilen RNA benzeri sistemlerin ilkel Dünya’da ortaya çıkma olasılığı daha yüksek olabilir.
Bu bulgu, RNA dizileri uzayında işlevsel ribozimlerin düşünüldüğünden daha yaygın olabileceğini ima ediyor. Yaşamın başlangıcına dair modellerde, artık yalnızca büyük ve karmaşık ribozimlere değil, minimal fakat işlevsel moleküler motiflere de yer açılması gerekiyor.
Yaşamın kökenine dair tartışmalar kesin bir cevaba ulaşmış değil. Ancak QT45 gibi küçük RNA yapıları, kimyasal kaostan biyolojik düzene geçişin düşündüğümüzden daha erişilebilir bir eşikte gerçekleşmiş olabileceğini gösteriyor.
.webp&w=3840&q=75)