ABD’nin Indiana Eyaleti’nde bulunan Purdue Üniversitesi bünyesinde çalışan kimyacılar su damlacıklarında peptit oluşturan bir mekanizma keşfetti. “Yaşamın kökenlerini anlamamız için çok önemli bir gelişme” diyen Purdue Üniversitesi’nden analitik kimya profesörü Graham Cooks ekliyor, “Bu tepkime, ilkel moleküllerin oluşumuyla ilgili türünün ilk örneği. Bu peptitler basit aminoasitleri, aminoasitler de yaşam bloklarını inşa ediyor. Tüm bunlar da küçücük bir su damlacığında meydana geliyor. Gerçekten de dramatik bir keşif.”
Su-bazlı kimya, erken dünyadaki ilk protein oluşumlarını araştırırken elde ettikleri sonuçlar, özellikle insanlığı en çok etkileyen hastalıklara dair ilaçlarda kullanılabilecek teknolojilerin kapılarını aralıyor. Ekibin çalışması Ulusal Bilim Akademisi’nin Bildirileri (Proceedings of the National Academy of Sciences) dergisinde yayımlandı.
Onyıllardır biliminsanları Dünya’daki yaşamın kökeninin okyanuslarda başladığını kuramlaştırdılar. Fakat işin kimya tarafında açık bir soru işareti günümüze kadar ulaştı: proteinlerin hammadesi olan ilk aminoasitler nasıl oluştular? Hem de suyla kaplı bir okyanus ortamında… Aminoasitleri oluşturan kilit özellik olan moleküller arasındaki peptit bağları su varken oluşamaz, yani suyun içinde sudan uzak durmak gerekiyor.
Dünya kimyasına dair kütle renkserimi (spektrum) uzmanı olan Prof. Dr. Cooks, kimyacıalrın yıllardır kafasını kurcalayan bulmacayı çözmeye çok yaklaşmışa benziyor, cevap ise karmaşık değil. Su her yerde aynı miktarda “ıslak” olmayabilir. Bir su damlacığının atmosferle bileştiği kenar noktada çok hızlı bir takım kimyasal tepkimeler meydana gelir. Bu tepkimeler de abiyotik aminoasitleri yaşam blokları haline getirmeye yeterlidir. Bu tür tepkimeler, birçok damlacığın havaya doğru “sprey” edildiği yerlerde veya yere hızla düşen yağmur damlalarında meydana gelebilir.
Kimyacılar on yılı aşkın bir süredir kütle renkserimölçerler ile ölçümler almaktalar. “Damlacıklarda yaşanan bu tepkimelerin oranı, başka herhangi bir yerde göreceğinizden yüz ila bir milyon kat daha fazla.” diyen Cook, bu tepkimelerin damlacıklarda bu şekilde ortaya çıkması herhangi bir katalizör kullanımı da gereksiz kıldığını ekliyor. Bu hızla üretilen yaşam blokları, evrim ve abiyogenez için gerekli protein yapıtaşı aminoasitleri erken Dünya’da üretmek için yeterli.
Aminoasitlerin kenti kendine proteinleri oluşturması ve eninde sonunda bu proteinlerin de yaşamı oluşturması süreci, biliminsanlarının kimyasal sentez algılarını devrimci bir şekilde değiştirmeye devam ediyor. Bu sürece dair aynı kimyasal mekanizmalar, çeşitli hastalıklara dair yeni tedavi yöntemleri ve ilaçlar geliştirmeyi sağlayabilir.
“Bir üniversite kampüsünü gece turlarsanız, binalardaki ışıkların kimyasal sentezin gerçekleştiği yerler olduğunu düşünebilirsiniz.” diyen Cooks, “Deneylerimiz normalde çok yavaş gerçekleşiyordu, kimi işlemlerin yapılması günler ila haftalar alıyordu. Bu artık gerekli değil. Damlacık kimyası kullanarak Purdue’da tüm tepkimeleri oldukça hızlandıran yeni bir cihaz geliştirdik.” diye ekliyor.
Kaynak: The fountain of life: Water droplets hold the secret ingredient for building life, EurekAlert!
