Page 15 - BİOMEDYA SAYI 29
P. 15

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
   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20