{"id":38954,"date":"2019-12-12T03:59:26","date_gmt":"2019-12-12T00:59:26","guid":{"rendered":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/?p=38954"},"modified":"2019-12-10T15:03:12","modified_gmt":"2019-12-10T12:03:12","slug":"kendini-cogaltabilen-ilk-molekul-sistem-hangisidir","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/2019\/12\/12\/kendini-cogaltabilen-ilk-molekul-sistem-hangisidir","title":{"rendered":"Kendini \u00e7o\u011faltabilen ilk molek\u00fcl\/sistem hangisidir?"},"content":{"rendered":"

H\u00fccre \u00e7ok karma\u015f\u0131k bir yap\u0131dad\u0131r. Bu y\u00fczden de kendili\u00ad\u011finden birdenbire ortaya \u00e7\u0131kmak yerine, belirli basamaklar\u00addan ge\u00e7erek olu\u015fmu\u015f olmas\u0131 daha mant\u0131kl\u0131d\u0131r. Benzer \u015fekilde h\u00fccrenin i\u00e7indeki bir\u00e7ok molek\u00fcl de karma\u015f\u0131k yap\u0131dad\u0131r. O halde ilk h\u00fccrenin ortaya \u00e7\u0131k\u0131\u015f\u0131na kadar ge\u00e7en s\u00fcre\u00e7te \u00f6nce en basit molek\u00fcller toplanm\u0131\u015f, devam\u0131nda h\u00fccre yap\u0131s\u0131nda bulunan daha karma\u015f\u0131k molek\u00fcller olu\u015fmu\u015f ve devam\u0131nda da \u00e7evreleri bir zarla \u00e7evrilmi\u015f olabilir. Bu a\u015famada hangi\u00adsinin daha \u00f6nce oldu\u011funu s\u00f6ylemek \u00e7ok kolay de\u011fil. Basit bir zar yap\u0131s\u0131 ile \u00e7evrildikten sonra, h\u00fccrenin i\u00e7indeki daha karma\u015f\u0131k molek\u00fcller olu\u015fmu\u015f da olabilir.<\/p>\n

Organik molek\u00fcllerden ilk h\u00fccrelere ge\u00e7i\u015f:Kendini kopyalayabilen molek\u00fcller\/sistemler<\/strong><\/p>\n

Bir \u00f6nceki b\u00f6l\u00fcmde, \u00f6zellikle Miller ve Urey\u2019in deney\u00adlerini anlat\u0131rken, basit organik molek\u00fcllerin ilk d\u00fcnya or\u00adtam\u0131nda nas\u0131l olu\u015fmu\u015f olabilece\u011finden bahsetmi\u015ftik. \u015eim\u00addi bir sonraki ad\u0131mday\u0131z. Bu organik molek\u00fcllerden basit h\u00fccreler nas\u0131l olu\u015ftu? Bu noktada, \u00e7ok kritik bir ad\u0131m\u0131n ger\u00e7ekle\u015fmesi gerekiyor: Bu da kendini kopyalayabilen bir molek\u00fcl\u00fcn\/sistemin geli\u015fmesi ve devaml\u0131l\u0131\u011f\u0131n\u0131 s\u00fcrd\u00fc\u00adrebilmesidir. \u0130lk defa kendini kopyalayabilme \u00f6zelli\u011fini kazanan molek\u00fcl\u00fcn\/sistemin ne oldu\u011funu kesin olarak bilemesek de baz\u0131 hipotezler bu s\u00fcreci a\u00e7\u0131klamaya \u00e7al\u0131\u015f\u0131\u00adyor. Bu hipotezlerde iki farkl\u0131 g\u00f6r\u00fc\u015f\u00fcn h\u00e2kim oldu\u011funu s\u00f6yleyebiliriz. Bir k\u0131s\u0131m bilim insan\u0131, en yayg\u0131n fikir olan, \u00f6ncelikle n\u00fckleik asitlerin ortaya \u00e7\u0131kt\u0131\u011f\u0131 fikrini savunur\u00adken (\u00f6nce-genler), bir k\u0131s\u0131m bilim insan\u0131 ise \u00f6ncelikle biyokimyasal reaksiyonlar\u0131n ve yol-izlerinin (pathways) ortaya \u00e7\u0131kt\u0131\u011f\u0131n\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcnmekteler (\u00f6nce-metabolizma). N\u00fckleik asitler ya da metabolik yol-izleri, hangisi ilk ge\u00adlirse gelsin, kendini s\u00fcrd\u00fcrebilmi\u015f ve sahip oldu\u011fu bilgiyi sonraki nesillere aktarabilmi\u015f olmal\u0131d\u0131r.<\/p>\n

\u015eimdi bu hipotezler aras\u0131nda en yayg\u0131n olarak kabul g\u00f6ren RNA d\u00fcnyas\u0131 hipoteziyle ba\u015flayal\u0131m.<\/p>\n

\u201c\u00d6nce genler\u201d modeli: RNA d\u00fcnyas\u0131 hipotezi<\/strong><\/p>\n

RNA d\u00fcnyas\u0131 hipotezine g\u00f6re, organik molek\u00fcllerden ilk h\u00fccrenin olu\u015fmas\u0131na ge\u00e7ilirken ilk olu\u015fan karma\u015f\u0131k molek\u00fcl DNA ya da protein de\u011fildi. Kendini kopyalaya\u00adbilen ve katalitik (enzim gibi \u00e7al\u0131\u015f\u0131yordu) \u00f6zelli\u011fi olan RNA, di\u011fer molek\u00fcllerden \u00f6nce ortaya \u00e7\u0131km\u0131\u015f olmal\u0131yd\u0131. RNA\u2019n\u0131n iki \u00f6zelli\u011fi onun DNA ve proteinden \u00f6nce geldi\u00ad\u011fi fikrini kuvvetlendiriyor. Birincisi ayn\u0131 DNA\u2019da oldu\u011fu gibi RNA da bilgi depolayabilir. E\u011fer RNA bir \u015fekilde ken\u00addini kopyalayabilirse, depolad\u0131\u011f\u0131 bilgiyi de sonraki nesil\u00adlere aktarabilir. Burada da RNA\u2019n\u0131n \u00f6nemli ikinci \u00f6zelli\u011fi belirleyici oluyor. Enzimlerde oldu\u011fu gibi baz\u0131 RNA mo\u00adlek\u00fclleri katalitik \u00f6zellik g\u00f6sterebilir.<\/p>\n

Ribozimlerin (RNA enzim) ke\u015ffi<\/strong><\/p>\n

Proteinlerin h\u00fccre i\u00e7inde farkl\u0131 g\u00f6revleri bulunur. Ancak en temel g\u00f6revleri h\u00fccrenin devam\u0131 i\u00e7in gerekli kimyasal reaksiyonlar\u0131 katalizlemektir. H\u00fccrede kata\u00adlizleme g\u00f6revi g\u00f6ren proteinlere enzim ad\u0131 verilir. Son zamanlara kadar, enzimlerin sadece proteinlerden mey\u00addana geldi\u011fi d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcl\u00fcyor\u00addu; ancak 1980\u2019lerin ba\u015f\u00adlar\u0131nda Sidney Altman ve Thomas Cech, birbirinden ba\u011f\u0131ms\u0131z olarak y\u00fcr\u00fctt\u00fck\u00adleri \u00e7al\u0131\u015fmalarda baz\u0131 RNA molek\u00fcllerinin de kimyasal reaksiyonlar\u0131 katalizleyebil\u00addikleri, yani enzim g\u00f6revi g\u00f6rebildiklerini ortaya \u00e7\u0131\u00adkard\u0131. Bu t\u00fcr RNA\u2019lara ribo\u00adzim (RNA enzim) ad\u0131 veri\u00adlir. (\u015eekil 1) Bu bulu\u015flar\u0131ndan dolay\u0131 Altman ve Cech 1989\u2019da kimya dal\u0131nda Nobel \u00d6d\u00fcl\u00fc ile \u00f6d\u00fcllendirilmi\u015f\u00adtir. Bu \u00f6nemli bulu\u015f bizi canl\u0131l\u0131\u011f\u0131n ilk zamanlar\u0131yla ilgili \u00f6nemli bir hipoteze getiriyor.<\/p>\n

\"\"
Katalitik \u00f6zelli\u011fe sahip ribozim \u00f6rne\u011fi. Bu RNA molek\u00fcl\u00fc karma\u015f\u0131k \u00fc\u00e7-boyutlu \u015fekillere girerek B-12 vitaminine ba\u011flanabilir. Kal\u0131n \u00e7izgi RNA\u2019n\u0131n omurgas\u0131n\u0131; ince \u00e7izgi, be\u015fgen ve alt\u0131genler ise bazlar\u0131 ifade eder.<\/figcaption><\/figure>\n

RNA d\u00fcnyas\u0131 hipotezi<\/strong><\/p>\n

Enzim g\u00f6revi g\u00f6ren RNA\u2019lar\u0131n ortaya \u00e7\u0131k\u0131\u015f\u0131, 1960\u2019l\u0131 y\u0131l\u00adlarda ortaya at\u0131lan bir hipotezi de desteklemi\u015f oldu. Bir\u00adbirinden ba\u011f\u0131ms\u0131z olarak, Carl Woese, Francis Crick ve Leslie Orgel taraf\u0131ndan \u00f6ne s\u00fcr\u00fclen bu hipoteze g\u00f6re, ilk d\u00fcnya ortam\u0131nda DNA ya da proteinler ortaya \u00e7\u0131kmadan \u00f6nce RNA vard\u0131 ve hem genetik bilginin saklanmas\u0131 hem de enzimatik aktivitelerin ger\u00e7ekle\u015fmesi g\u00f6revini yerine getiriyordu. Bu hipoteze \u201cRNA d\u00fcnyas\u0131 hipotezi\u201d ad\u0131 veri\u00adliyor. Ribozimlerin ke\u015ffinden y\u0131llarca \u00f6nce ortaya s\u00fcr\u00fclen bu hipotez, bilim d\u00fcnyas\u0131nda \u00e7ok geni\u015f kabul g\u00f6ren bir hi\u00adpotezdir. RNA\u2019n\u0131n DNA\u2019ya g\u00f6re daha basit bir yap\u0131s\u0131 olmas\u0131 nedeniyle \u00f6nce RNA ortaya \u00e7\u0131km\u0131\u015f olabilir; ancak daha da\u00adyan\u0131kl\u0131 yap\u0131s\u0131 sayesinde DNA sonralar\u0131 bask\u0131n hale ge\u00e7erek, genetik bilginin ta\u015f\u0131nmas\u0131 rol\u00fcn\u00fc alm\u0131\u015ft\u0131r. RNA\u2019n\u0131n enzi\u00admatik \u00f6zelli\u011fi vard\u0131r, ancak proteinlerle kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131rd\u0131\u011f\u0131m\u0131z\u00adda d\u00fc\u015f\u00fck bir seviyededir. Bu y\u00fczden de proteinler geli\u015ftik\u00ad\u00e7e kataliz\u00f6r g\u00f6revini RNA\u2019dan b\u00fcy\u00fck oranda devralm\u0131\u015ft\u0131r.<\/p>\n

RNA d\u00fcnyas\u0131 hipotezinin en \u00f6nemli kan\u0131tlar\u0131ndan birisi, h\u00fccrelerde bulunan ve \u201cribozom\u201d ad\u0131 verilen or\u00adganellerdir. Ribozomlar\u0131n yap\u0131s\u0131nda RNA ve proteinler bulunur ve bunlar h\u00fccrede proteinlerin sentezlendi\u011fi yer\u00addir. Ancak bu sentez s\u0131ras\u0131nda katalitik g\u00f6revi yapanlar ribozomun yap\u0131s\u0131ndaki proteinler de\u011fil RNA\u2019lard\u0131r. Bu da RNA\u2019n\u0131n ilk d\u00fcnya ortam\u0131nda proteinlerden \u00f6nce katalitik g\u00f6revi yerine getirmi\u015f olabilece\u011fini g\u00f6steriyor. (\u015eekil 2)<\/p>\n

\"\"
\u015eekil 2: RNA d\u00fcnyas\u0131 hipotezine g\u00f6re DNA\u2019dan \u00f6nce RNA vard\u0131; proteinler gibi katalitik \u00f6zellik ta\u015f\u0131yordu ve DNA gibi bilgi depolayabilirdi.<\/figcaption><\/figure>\n

RNA d\u00fcnyas\u0131 hipoteziyle ilgili son \u00e7al\u0131\u015fmalar<\/strong><\/p>\n

RNA\u2019y\u0131 olu\u015fturan yap\u0131ta\u015flar\u0131na n\u00fckleotid dendi\u011finden ve her bir n\u00fckleotidin de azotlu bir baz (her bir n\u00fckleotidi birbirinden ay\u0131ran harf denebilir), bir \u015feker molek\u00fcl\u00fc ve fosfat grubundan olu\u015ftu\u011fundan bahsetmi\u015ftik. Y\u0131llar bo\u00adyunca ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar, \u015feker ve bazlar\u0131 \u00fcretip birbirine ba\u011f\u00adlayarak ve devam\u0131nda da fosfat grubu ekleyerek RNA mo\u00adlek\u00fcl\u00fc yapmay\u0131 denediler. Ancak bunda ba\u015far\u0131s\u0131z oldular. Bilim insanlar\u0131n\u0131n burada ula\u015ft\u0131klar\u0131 sonu\u00e7 \u015fu oldu: RNA, DNA ve proteinden daha \u00f6nce ortaya \u00e7\u0131km\u0131\u015f olabilir; an\u00adcak birdenbire ortaya \u00e7\u0131kamayacak kadar karma\u015f\u0131k bir yap\u0131da g\u00f6r\u00fcn\u00fcyor. Bu y\u00fczden ilk d\u00fcnya ortam\u0131nda RNA molek\u00fcl\u00fc, basit\u00e7e \u015feker, baz ve fosfat gruplar\u0131n\u0131n birle\u015f\u00admesiyle olu\u015fmu\u015f olmayabilir. Araya ba\u015fka molek\u00fcller gir\u00admi\u015f ve devam\u0131nda RNA olu\u015fmu\u015f ve kontrol\u00fc ele alm\u0131\u015f ola\u00adbilir. Baz\u0131 ara\u015ft\u0131rmac\u0131lara g\u00f6re RNA merkezli ya\u015fam, daha \u00f6nceden ya\u015fam\u0131\u015f ve de\u011fi\u015fik bir genetik materyal kullanan ba\u015fka organizmalardan evrilmi\u015f olabilir. Bu hipoteze g\u00f6re PNA (peptit n\u00fckleik asit), TNA (treoz n\u00fckleik asit) ya da GNA (gliserol n\u00fckleik asit) denilen genetik molek\u00fcller, RNA\u2019dan daha \u00f6nce ortaya \u00e7\u0131km\u0131\u015f olabilir. Bu molek\u00fcller DNA ve RNA yap\u0131s\u0131na benzerlik g\u00f6sterse de, temel yap\u0131 olarak farkl\u0131d\u0131rlar. Bu molek\u00fcller ilk olu\u015fma a\u015famas\u0131nda RNA\u2019n\u0131n kar\u015f\u0131la\u015fabilece\u011fi zorluklarla kar\u015f\u0131la\u015fmadan daha kolay bir \u015fekilde meydana gelmi\u015f ve daha sonra ise yerle\u00adrini RNA\u2019ya b\u0131rakm\u0131\u015f olabilirler.<\/p>\n

\u201c\u00d6nce metabolizma\u201d modeli:Demir-k\u00fck\u00fcrt d\u00fcnyas\u0131 hipotezi<\/strong><\/p>\n

Bu hipotezin temel fikrine g\u00f6reyse, ilk olarak gen de\u00ad\u011fil, ilkel metabolizmalar ortaya \u00e7\u0131kt\u0131. Bu metabolizmalar daha sonra gelecek RNA i\u00e7in uygun ortam olu\u015fturdu. Bu fikrin ilk \u00f6rnekleri Alexander Oparin\u2019in 1924\u2019de \u00f6ne s\u00fcrd\u00fc\u011f\u00fc kendi kendini \u00e7o\u011faltabilen vezik\u00fcl (kesecik) fikriyle ortaya \u00e7\u0131kt\u0131. 1980\u2019lerde Alman kimyac\u0131 G\u00fcnter Wachtershauser\u2019in \u00f6ne s\u00fcrd\u00fc\u011f\u00fc demir-k\u00fck\u00fcrt d\u00fcnyas\u0131 hipotezi ise bu fikrin en son \u00f6rneklerindendir. Bu hipo\u00adteze g\u00f6re, ilk ya\u015fam demir-k\u00fck\u00fcrt mineralleri \u00fczerinde olu\u015fmu\u015f olabilir. \u00d6ncelikle kendi enerjisini \u00fcretebilen kapal\u0131 metabolik d\u00f6ng\u00fcler olu\u015fmu\u015f ve daha sonra bu d\u00f6ng\u00fc i\u00e7erisinde RNA gibi karma\u015f\u0131k molek\u00fcllere ge\u00ad\u00e7ilmi\u015ftir. Bu reaksiyonlar da b\u00fcy\u00fck ihtimalle okyanus diplerinde bulunan hidrotermal bacalar\u0131n \u00e7evrelerinde ger\u00e7ekle\u015fmi\u015fti.<\/p>\n

Kaynak: <\/strong>Deniz \u015eahin, 50 Soruda Ya\u015fam\u0131n Tarihi, Bilim ve Gelecek Kitapl\u0131\u011f\u0131, Mart 2011, 1. Bask\u0131, s.138<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

H\u00fccre \u00e7ok karma\u015f\u0131k bir yap\u0131dad\u0131r. Bu y\u00fczden de kendili\u00ad\u011finden birdenbire ortaya \u00e7\u0131kmak yerine, belirli basamaklar\u00addan ge\u00e7erek olu\u015fmu\u015f olmas\u0131 daha mant\u0131kl\u0131d\u0131r. Benzer \u015fekilde h\u00fccrenin i\u00e7indeki bir\u00e7ok molek\u00fcl de karma\u015f\u0131k yap\u0131dad\u0131r. O halde ilk h\u00fccrenin ortaya \u00e7\u0131k\u0131\u015f\u0131na kadar ge\u00e7en s\u00fcre\u00e7te \u00f6nce en basit molek\u00fcller toplanm\u0131\u015f, devam\u0131nda h\u00fccre yap\u0131s\u0131nda bulunan daha karma\u015f\u0131k molek\u00fcller olu\u015fmu\u015f ve devam\u0131nda da \u00e7evreleri […]<\/p>\n","protected":false},"author":429,"featured_media":38955,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[19],"tags":[2112,272,200,306,2055,595],"class_list":["post-38954","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bilim-gundemi","tag-canlilik","tag-dna","tag-evrim","tag-hucre","tag-rna","tag-yasam"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38954","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/429"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=38954"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/38954\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/38955"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=38954"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=38954"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=38954"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}