Scripps Araştırma Enstitüsü’nden biliminsanları, 4 milyar yıl önce Dünya’da yaşam gelişmeden önce RNA ve DNA’nın aynı öncül moleküllerden ortaya çıktığına ilişkin güçlü kanıtlar buldu. 1 Nisan’da Nature Chemistry‘de yayımlanan bu yeni çalışma, DNA Dünyası Hipotezi ve RNA Dünyası Hipotezi tartışmalarına yeni bir boyut getirecek.

Ribo Nükleik asit veya RNA bir nükleik asittirnükleotitlerden oluşan bir polimerdir. Her nükleotit bir azotlu baz, bir riboz şeker ve bir fosfattan oluşur. RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, bunların arasında DNA’da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. RNA tiplerinden olan mesajcı RNADNA‘daki bilgiyi protein sentez yeri olan ribozomlara taşır, ribozomal RNA ribozomun en önemli kısımlarını oluşturur, taşıyıcı RNA ise protein sentezinde kullanılmak üzere kullanılacak aminoasitlerin taşınmasında gereklidir. Ayrıca çeşitli RNA tipleri genlerin ne derece aktif olduğunu düzenlemeye yarar.

Bu yeni çalışma, dünyadaki ilk canlıların tüm hücre tabanlı yaşam formlarının yaptığı gibi hem RNA hem de DNA kullanmış olabileceğini gösteriyor. Buna karşılık, geçerli bilimsel görüş -RNA Dünyası hipotezi- erken yaşam formlarının yalnızca RNA’ya dayandığı ve daha sonra DNA yapmak ve kullanmak için geliştiği yönündedir.

RNA ve DNA

RNA (ribonükleik asit) ve DNA (deoksiribonükleik asit) kimyasal olarak çok benzerdir. Ancak kimyagerler erken organizmaların ürettiği enzimlerin yardımı dışında birinin diğerine nasıl dönüştürüldüğünü açıklayamadı. Bu, RNA’yı DNA’ya bağlayan bir yaşam öncesi kimyasal yolun bu eksikliğinden dolayı araştırmacılar, daha basit, çok yönlü olan RNA’nın öncül olduğunu düşünür. Çünkü RNA, DNA’nın yapabildiği gibi genetik bilgiyi depolayabilir, protein enzimlerinin yapabildiği gibi biyokimyasal reaksiyonları katalize edebilir ve temel biyolojik görevleri yerine getirebilir.

Biliminsanları RNA Dünyası hipotezini büyük ölçüde benimsemiş olsalar da John Sutherland, Ramanarayanan Krishnamurthy ve diğerleri RNA ve DNA’nın, ilk yaşam formlarında birlikte ortaya çıkmış olabileceğine dair kanıtlar buldu.

Örneğin, 2017’de yayımlanan bir araştırmada, Krishnamurthy ve ekibi, biyotik öncesi Dünya’da makul bir şekilde mevcut olan ve RNA yapı bloklarını daha büyük, zincir benzeri RNA ipliklerine bağlamak için çok önemli bir görevi yerine getirebilecek bir bileşik tanımladı. DNA ve proteinlerin yapıtaşları için de geçerliydi.

Scripps Araştırma Enstitüsü veya TSRI (The Scripps Research Institute) temel biyomedikal bilimlerde araştırma üzerine odaklanmış bir tıp araştırma enstitüsüdür. Ana yerleşkesi La JollaKaliforniya olan ve JupiterFlorida‘da bir kardeş kuruluşu bulunan bu enstitü, 3,000 kadar bilim insanı, teknisyen, lisansüstü öğrenci ve diğer personel ile dünyadaki en büyük, özel ve kar amacı gütmeyen enstitüdür.

Yeni çalışmada araştırmacılar, bu çalışmadan elde ettikleri bilgileri thiouridine adı verilen bir bileşik üzerinde birleştirdi. Araştırmacılar, RNA’nın yaşam ortaya çıkmadan önce Dünya üzerinde mevcut olduğunu ve erken RNA’ların nükleosit yapı bloğunun kimyasal bir öncüsü olabileceğini düşünüyor. Ekip, biyotik öncesi bir dünyada makul bir şekilde meydana gelebilecek birkaç kimyasal reaksiyon adımında, bir RNA yapı bloğunun bu öncüsünü “A” harfini oluşturan bir DNA yapı bloğuna – deoksiadenozin olarak- dönüştürebileceklerini gösterdi.

Bulgu, DNA ve RNA’nın birlikte ortaya çıktıklarını ve ilk yaşam formlarına dahil olma olasılığını ileri sürüyor. Sutherland ve ekip arkadaşları, RNA ve DNA’nın, ilk genleri birlikte oluşturmuş olabileceğini öne sürdü. Şu anda doğal olarak böyle bir organizmanın olduğu bilinmemektedir. Ancak Scripps Araştırma Enstitüsü’den Peter Schultz ve meslektaşlarının yakın tarihli bir makalesinde, bir RNA / DNA karışımından yapılan genlerle yaşayabilen bir bakteri tanımlanmıştır.

Araştırma ekibinden Krishnamurthy, RNA ve DNA’nın kendi güçlü yanlarıyla ve eksiklikleriyle hızlı bir şekilde kendilerini bugün tüm hücrelerde görülen oldukça katı iş bölümlerine ayırdıklarından şüpheleniyor. Bu katı iş bölümü kısaca DNA için genetik bilginin uzun süreli depolanması; RNA için ise genetik bilginin kısa süreli depolanması, taşınması ve proteinlerin üretilmesi de dahil olmak üzere özel görevler olarak söylenebilir.

NeredenGeldim.com tarafından Türkiye’ye özel satışa çıkarılan DNA Genetik Köken Testi’ni satın almak için tıklayınız.

Kaynak; Nature Chemistry

Science Daily