York Üniversitesi'nden Dr. Paul Clarke önderliğindeki ekip, basit şekerlerin (treoz ve eritroz) nasıl oluştuklarına dair ilk basamağı gösterdi. Birçok biyolojik molekül kimyasal yapıları tamamen simetrik değildir. Bu tip moleküller sağ elli veya sol elli yönelimli olarak bulunabilme imkanına sahip olabilirler (formlardan biri, diğerinin aynadaki yansıması şeklindedir). İlginç biçimde, biyolojik yapılarda bulunan tüm şekerler sağ elli yönelimliyken, neredeyse tüm aminoasitler proteinler sol-elli yönelimli yapıdadır. Bunun sebebi ise şimdiye dek anlaşılmamıştı.

Şekerler DNA ve RNA'nın yapısında da bulunduklarından, şekerlerin nereden ve nasıl geldiğini anlamak yaşamın kökenini anlamak açısından büyük önem taşıyor. Bu soruyu aydınlatmak için York Üniversitesi'nden Dr. Paul Clarke önderliğinde bir ekip, basit şekerlerin (treoz ve eritroz) nasıl oluştuklarına dair ilk basamağı incelediler. Ekip, aminoasitlerin su ortamında şeker oluşumunu katalize edebildiklerini buldular.

Dahası, şekerlerin yapımını yönlendiren reaksiyonları katalizlemek için sol elli yönelimli aminoasitler kullanan araştırmacılar, sonuç olarak sağ yönelimli elli şekerler elde ettiler. Bu da şekerlerin sağ yönelimli elli yapılarının neden doğada baskın olduğu hakkında ipuçları veriyor. Şekerler DNA ve RNA'nın yapısında bulunduklarından, şekerlerin nereden ve nasıl geldiğini anlamak büyük önem taşıyor. Bu araştırma ile basit şekerlerin oluşum sürecine dair ilk adımlar atılmış, yaşamın başlangıcında ortamda varolduğu düşünülen temel maddelerden basit şekerler üretilmiş oldu.

Yine yakın zamanda yayınlanan bir başka çalışmada ise, Kaliforniya Üniversitesi San Diego'dan Neal Devaraj ve Harvard Üniversitesi'nden Itay Budin ise yapay yaşam formları yaratmada önemli bir adım attılar. Araştırmacılar, yaşam için gerekli reaksiyonları ve yapısal korumayı sağlayan hücre zarlarını, yeni bir kimyasal reaksiyon kullanarak yaratmayı başardılar.

Hücre zarlarını meydana getiren, bir uçları suyla kolayca karışan (hidrofilik), bir uçları ise suyu iten (hidrofobik) yapıda olan yağ molekülleri, suyun içindeyken suyu iten kısımları içeride, suyu seven kısımları ise suyla temas halinde bulunan bir zar oluştururlar. Bu molekül zincirinin uçlarını birleştiren tamamen yapay bir reaksiyon kullanan Devaraj ve Budin yapay hücre zarı elde etmeyi başardılar. Araştırmacılardan Devaraj “Keşif o kadar basit ki laboratuvar ekibine yeni katılan biri bile ilk günden bu zarları üretebilir” diyor ve “Uzun vadeli çalışmalar sonucu yegane amacımız baştan sona yapay bir hücre yaratmak” diye ekliyor.

Hatırlayacağınız üzere 2010 yılında Craig Venter ve ekibi de 2010 yılında, DNA'sı tamamen yapay olan ancak diğer organelleri bir bakteriye ait olan canlı bir hücre yapmayı başarmışlardı.

(soL - Bilim)

Kaynak:

Laurence Burroughs, Paul A. Clarke, Henrietta Forintos, James A. R. Gilks, Christopher J. Hayes, Matthew E. Vale, William Wade, Myriam Zbytniewski, Asymmetric organocatalytic formation of protected and unprotected tetroses under potentially prebiotic conditions. Organic & Biomolecular Chemistry, 2012 [http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/ob/c1ob06798b].

Budin, I., Devaraj, N. K., Membrane Assembly Driven by a Biomimetic Coupling Reaction, Journal of the American Chemical Society, 2012. [http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja2076873]