Page 15 - BİOMEDYA SAYI 29

15
www.biomedya.com Kasım - Aralık 2020 BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

İLK PROTEİNLER,

PROTEİN

OLMADAN NASIL

OLUŞABİLDİ?

Bundan 3,7 milyar yıl önce proteinler içinde kendiliğinden var olmuş laboratuvar koşullarının ilk
neye benziyordu, yapıları nasıldı aminoasitlerin küçük peptitler (az proteinlerin ortaya çıktığı ilkel
bugüne olan benzerlikleri ne kadardı? sayıda aminoasitten oluşan mini Dünya'nın evrensel şartlarına
Weizmann Institute of Science'tan proteinler) oluşturduğunu daha sonra benzediğini belirten araştırmacılar
Prof. Dan Tawfik ve Kudüs Hebrew da şans eseri yularıda bahsi geçen daha fazla arjinin dönüşümü oldukça
University'den Prof. Dr. Norman şekilde bir görev yapabilme özelliği DNA bağının da kuvvetlendiğini
Metanis modern proteinlerin ataları ortaya çıkana kadar çok uzun bir süre gösterdi.
olan ilkel protein sekanslarını pu peptitlerin gelişigüzel birbirine İlkel proteinler,
yeniden yapılandırarak bu soruları bağlandıklarını düşünüyoruz. Aynı anda hem güçlenen hem de
protoprotein
cevaplamaya çalıştı. Deneylerle de desteklenen bu görüşe seçici karakter kazanan DNA ile bağ
göre ilk aminoasitlerin enzim etkinliği sekansları acaba nasıl yapabilme yeteneği, RNA varlığında
Bu araştırmanın sonuçları ile olmadan tesadüfen oluşması yaşama yapılardı? 3.7 milyar onun için de geçerliydi. Bu da, protein
geliştirilen hipoteze göre canlı bir da dönüşebilen bir evrimin başlangıcı yıl önceki protein üretimi için gereken seçici enzimatik
hücreyi oluşturmak üzere bu ilkel olabilir. etkinliğin bu dönüşüm sayesinde
proteinler gelişerek yapılaşmış sekansları yeniden ortaya çıkmış olabileceği ve bunun
olabilir. Proceedings of the National Ancak araştırmacı Dan Tawfik, bu yapılandırıldı. da direkt canlı evriminin temelini
Academy of Sciences (PNAS) deneylerde yine yukarıda bahsi oluşturabileceği gösterilmiş oldu.
tarafından yayımlanan çalışmada geçen zorunlu 20 aminoasitin içinde Dolayısıyla ilk enzimsel proteinler ile
modern proteinin bir hücrenin bulunan arjinin ve lizin gibi pozitif RNA'lar bir araya gelerek ilk hücre
hareketli tüm yapı ve elemanlarını yüklü aminoasitlerin eksik kaldığını benzeri yapıları oluşturabilecek
oluşturduğu belirtilirken, buna karşın düşünüyor. Modern proteinlerin Araştırmacılar "Peki bu ilk atasal ortamı bulmuş olabilirdi.
ilk proteinlerin ilk canlı hücre ve tamamının yapısında olmazsa olmaz proteinlerde eksik olan aminoasitler
dolayısıyla yaşamdan da önce ortaya yere sahip bu aminoasitler DNA ve ornitin olsaydı?" sorusunu sorarak Kaynaklar:
çıkmış olması gerektiği not edildi. RNA -ikisi de elektrik yükü olarak ilerlemeye çalıştı. Bu hipotezi test • Liam M. Longo, Dragana Despotović,
Bilinen modern proteinler 20 farklı net negatif yük arz etmektedir- ile etmek için de araştırmacılar DNA Orit Weil-Ktorza, Matthew J. Walker,
aminoasitin, genetik dizimizin dikte etkileşime girmeyi sağlarlar. ve RNA'ya bağlanan bir protein Jagoda Jabłońska, Yael Fridmann-Sirkis,
ettiği şekilde farklı olarak sıralanarak ailesinden basit bir protein ile Gabriele Varani, Norman Metanis, Dan
en sonunda elektromanyetik etki Günümüzdeki bir diğer hipoteze göre yola çıktı. Filogenetik metotlar S. Tawfik. Primordial emergence of a
ile üç boyutlu yumak halini alması RNA'lar tek zincirli olması hasılı ile ile atasal proteinlerin sekansına nucleic acid-binding protein via phase
ile oluşmaktadır. Bu bahsi geçen DNA'lardan da önce genetik bilgi benzetilmeye çalışıldı. Bu proteinin separation and statistical ornithine-to-
nevi şahsına münhasır dizilim; o taşıyan ve kendini eşleyebilen ilk 64 aminoasitinin 14'ünün (arjinin veya arginine conversion. Proceedings of the
proteinin yapısını, görevini, işlevini kalıtımsal moleküllerdi. Dolayısıyla lizin) pozitif yüklü olduğu yani pozitif National Academy of Sciences, 2020;
belirlemektedir. Bu da ilk proteinleri pozitif yüklü aminoasitler bu aminoasitler açısından zengin olduğu 202001989 https://www.pnas.org/content/
düşündüğümüzde içine girdiğimiz RNA'lar ile etkileşimde bulunmamış söylenebilir. early/2020/06/18/2001989117
paradoksun temel sebebidir. Çünkü olsalar, Dünya üzerinde yaşam da • Dan Tawfik, Which Came First?, Weizmann
aminoasitler proteinleri oluşturur ve başlayamayacaktı. 1952 yılındaki Akabinde, pozitif yüklü aminoasitleri Institute of Science-Weizmann Wonder
bu süreç için gerekli olan enzimler ünlü Miller-Urey deneyinde bir ornitinler ile değiştirilerek sentetik Wander, 22 Haziran 2020, https://wis-
de protein yapıdadır. Yani genetik tane pozitif yüklü aminoasit ortaya proteinler üretildi. DNA'ya bağlanan wander.weizmann.ac.il/life-sciences/
materyalin okunup proteinlerin çıkmıştı: Ornitin. Bodybuilding sporu ornitinli proteinlerin bu DNA bağları which-came-first
üretilebilmesi için proteinler ile ilgilenen okurlarımızın bildiği gibi oldukça zayıf bağlardı. Laboratuvar • https://bilimfili.com/ilk-proteinler-
gereklidir. bu aminoasit arjinin üretiminde bir ortamında kimyasal reaksiyonların proteinler-olmadan-nasil-olusabildi
ara adımda görev ve yer alır. Buna sonucunda ornitinlerin arjinine
Bunun için elimizdeki en genelgeçer karşın kendisi asla protein yapısında dönüştüğü gözlemlendi. Bu kimyasal
açıklamaya göre, ilkel çorba yer almaz. reaksiyonların gerçekleştiği