Yeni Bir Çalışma, Dünya'daki Yaşamın Kökenlerine Işık Tutuyor

Araştırmacılar, gezegenimizde basit, cansız malzemelerden ilkel yaşamın nasıl ortaya çıkmış olabileceğini araştırdı. Bildiğimiz şekliyle yaşamı hangi özelliklerin tanımladığını sordular ve canlı olan her şeyin Güneş veya hidrotermal menfezler gibi kaynaklardan enerji toplamaya ve kullanmaya ihtiyaç duyacağı sonucuna vardılar.

Moleküler anlamda bu, elektronları karıştırma yeteneğinin yaşam için çok önemli olduğu anlamına gelir. Elektron transferi için en iyi elementler metaller olduğundan ve çoğu biyolojik aktivite proteinler tarafından yürütüldüğünden, araştırmacılar ikisinin kombinasyonunu keşfetmeye karar verdiler, yani metalleri bağlayan proteinler.

Ortak özellikleri oluşturmak için metalleri bağlayan mevcut tüm protein yapılarını karşılaştırdılar. Bu ortak özelliklerin ata proteinlerinde mevcut olduğu ve bugün gördüğümüz protein yelpazesini oluşturmak için çeşitlendirildiği görüşünde birleştiler.

Protein yapılarının evrimi, daha önce var olanlardan yeni kıvrımların nasıl ortaya çıktığını anlamayı gerektirir. Bu nedenle araştırmacılar, şu anda var olan metal bağlayıcı proteinlerin büyük çoğunluğunun, bağlandıkları metalin türüne ve organizmaya bakılmaksızın bir şekilde benzer olduğunu bulan bir hesaplama yöntemi tasarladılar.

Rutgers Üniversitesi-New Brunswick Biyokimya ve Mikrobiyoloji Bölümü'nde profesör olan çalışmanın baş yazarı Yana Bromberg, "Proteinlerin kendileri olmasa bile, mevcut proteinlerin metal bağlayıcı çekirdeklerinin gerçekten benzer olduğunu gördük" dedi. "Ayrıca bu metal bağlayıcı çekirdeklerin genellikle tekrarlanan alt yapılardan oluştuğunu, bir tür LEGO bloğunu andırdığını gördük. İlginç bir şekilde, bu bloklar sadece metal bağlayıcı çekirdeklerde değil, proteinlerin diğer bölgelerinde ve diğer birçok proteinde de bulundu. Bizim gözlemimiz, bu küçük yapı taşlarının yeniden düzenlenmesinin, tek veya az sayıda ortak ataya sahip olabileceğini ve şu anda mevcut olan tüm protein çeşitlerini ve işlevlerini ortaya çıkarmış olabileceğini gösteriyor."

Araştırması, yaşamın moleküler makinelerinin DNA planlarını deşifre etmeye odaklanan Bromberg, "Bu gezegende yaşamın nasıl ortaya çıktığı hakkında çok az bilgiye sahibiz ve çalışmamız daha önce mevcut olmayan bir açıklamaya katkıda bulunuyor" dedi. "Bu açıklama, diğer gezegenlerde ve gezegen cisimlerinde yaşam arayışımıza potansiyel olarak katkıda bulunabilir. Spesifik yapısal yapı taşlarını bulmamız, bilim adamlarının özellikle aktif proteinleri yeniden inşa etmeyi amaçladığı sentetik biyoloji çabalarıyla da bağlantılı olabilir."

NASA tarafından finanse edilen çalışma, Buenos Aires Üniversitesi'nden araştırmacıları da içeriyordu.

Çalışma Science Advances dergisinde yayınlandı.