Yapılan bir deney, yaşamın kökenine ışık tutuyor ve canlılardan önce bir “tiyoester dünyası”nın varlığını destekliyor.

Hristiyan kökenli isminden de anlaşılacağı gibi, Belçikalı biyokimyacı Christian de Duve Katolik bir ailede büyüdü, vaftiz edildi, Cizvitler tarafından eğitildi ve Kilise'de evlendi. Ancak 1974'te, hücrelerin içinde sindirim işlevi gören organeller olan lizozomların keşfiyle Nobel Tıp Ödülü'nü kazandığında doruk noktasına ulaşan rasyonel bir süreç sırasında inancını yavaş yavaş kaybetti. 1991'de de Duve, Tanrı'ya ihtiyaç duymadan yaşamın kökeni hakkında bir hipotez ortaya attı: karbon, oksijen, hidrojen ve kükürtten oluşan bir bileşik olan " tiyoester dünyası ". Hâlâ canlılardan yoksun olan bu ilkel gezegende, tiyoesterler, kimyasal elementlerin reaksiyona girerek ilk genetik materyal olan RNA gibi daha karmaşık moleküller oluşturması için gereken enerjiyi sağlardı. Bu Çarşamba günü, altı Londralı bilim insanı, laboratuvarlarında bu tiyoester dünyasında meydana gelebilecek reaksiyonları tetiklemeyi başardıklarını duyurdu. Bask Ülkesi Üniversitesi'nde biyofizikçi ve filozof olan Kepa Ruiz Mirazo'ya göre bu, yaşamın kökenine ilişkin araştırmalarda "muhtemelen yakın zamanlardaki en önemli, büyük bir atılım".

Evrenin oluşumuna yol açan büyük patlama olan Büyük Patlama yaklaşık 13,8 milyar yıl önce gerçekleşti. Dünya yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluştu. Ve çok erken bir dönemde , büyük su kütleleri gezegenin mineralleriyle etkileşime girerek giderek daha karmaşık moleküller oluşturuyordu. Kimyager Matthew Powner başkanlığındaki aynı Londra laboratuvarı, 2019'da, yaklaşık 4 milyar yıl önce Dünya'da bulunan hidrojen sülfür (hidrojen ve kükürtten oluşur) ve ferrisiyanür (karbon, azot ve demir) gibi bileşenlerle, yaşamın temel işlevlerinden sorumlu moleküller olan proteinlerin bir tür kısaltılmış versiyonu olan peptitlerin oluşabileceğini gösterdi.

Powner'ın University College London'daki grubu şimdi bir adım daha ileri gitti. Tüm canlıların, kandaki hemoglobin, kıkırdaktaki kolajen ve patojenlerle savaşan antikorlar gibi proteinleri yapmak için tarifler içeren, bir yemek kitabı gibi işlev gören bir molekül olan DNA'sı vardır. Başka bir molekül olan RNA, DNA'daki bilgiyi okur ve ribozom adı verilen protein fabrikasına taşır. Bu talimatlarla, hücre fabrikası amino asit adı verilen 20 protein bileşenini birleştirir ve gerekli proteini üretir. Powner'ın ekibi şimdi, yaklaşık 4 milyar yıl önce ilkel Dünya'nın bazı köşelerinde bulunan koşullara benzer koşullar altında, laboratuvarlarında, nötr pH'lı, ne asidik ne de alkali olan suda, amino asitlerin ve RNA'nın kendiliğinden bağlanmasını sağlamayı başardı. Sonuçları, bu Çarşamba önde gelen uluslararası bir bilimsel dergi olan Nature dergisinde yayınlandı.

Powner yaptığı açıklamada, "Yaşam, protein sentezleme yeteneğine bağlıdır: proteinler yaşam için temel işlevsel moleküllerdir. Protein sentezinin kökenini anlamak, yaşamın nereden geldiğini anlamak için temel öneme sahiptir," dedi. "Çalışmamız, RNA'nın protein sentezini nasıl kontrol etmeye başladığını göstererek bu hedefe doğru atılmış önemli bir adımdır."

Powner, 44 yıl önce, adını bir zamanlar putlaştırılan ve şimdi görmezden gelinen bir İskandinav tanrısı olan Woden's Ley veya Odin'in çayırı'ndan alan İngiliz Wensleydale vadisinde doğdu. Tiyoester dünya teorisinin babası olan biyokimyacı Christian de Duve, ölümünden iki yıl önce, 94 yaşında tanrılar üzerine kafa yordu. "Yaratıcı Tanrı'nın mantığı antropomorfik bir vizyondur. Bir nesne görüyorsam, birisi onu yapmış olmalı. Evreni görüyorum, öyleyse bir yaratıcı olmalı. Peki yaratıcı Tanrı'yı ​​kim yarattı? Teologlar, Tanrı'nın yaratılmamış olduğunu söylüyor. Öyleyse neden bir yaratıcıya ihtiyaç duyulsun ki? Bir yaratıcının varlığını kabul edersem, kaçınılmaz olarak yaratıcıların Rus bebeğine düşerim. Evren yaratılmamıştır, vardır." diye açıkladı 2011'de Fransız haftalık gazetesi Le Point'te yayınlanan bir röportajında.

Yeni çalışmada, tiyoester, amino asitlerin kendi kendini çoğaltabilen bir molekül olan RNA'yı aktive edip ona bağlanması için gereken enerjiyi sağlıyor. Amerikalı biyolog Alexander Rich tarafından 1962'de ortaya atılan RNA dünyası hipotezi, bu çok yönlü molekülün erken dönem canlı organizmalardaki ilk kalıtsal genetik bilgi olduğunu öne sürüyor.

Powner, "Çalışmamız, yaşamın kökenine dair iki önemli teoriyi birleştiriyor: Kendi kendini kopyalayan RNA'nın temel olduğunu öne süren RNA dünyası ve tiyoesterleri en eski yaşam formlarının enerji kaynağı olarak gören tiyoester dünyası," diyor. Geçtiğimiz yıl, ekibi, enerji elde etmek için gerekli birçok metabolik süreçte rol oynayan koenzim A'nın aktif bir parçası olan panteteini sentezlemeyi başardı. Araştırmacılar, bu sentezi laboratuvarda, oda sıcaklığındaki suda, muhtemelen Dünya'nın ilk dönemlerinde çok bol bulunan hidrojen siyanürden elde ettiler. Yeni çalışmada, amino asitler pantetein ile reaksiyona giriyor.

Biyofizikçi Kepa Ruiz Mirazo, katılmadığı yeni çalışmayı alkışlıyor. “Bu araştırmacı ekibi, canlı hücrelere benzer ancak çok daha basit bir şekilde, RNA moleküllerinin katılımıyla peptit sentezini başarmakla kalmadı, aynı zamanda bunu nötr sulu koşullar altında ve Dünya'daki yaşamın ilk adımları için oldukça makul olan bir enerji aktivasyonu biçimi kullanarak yapmayı da başardılar,” diye vurguluyor. Ruiz Mirazo'ya göre, “bu, prebiyotik sistem kimyasının güzel bir göstergesi,” ilk canlılarda üç faktörün bir araya geldiğini varsayan yaklaşım: kalıtsal bilgiyle çoğalma; mevcut enerji ve maddeyi kullanma reaksiyonlarıyla metabolizma; ve protohücresel bir ortam yaratan kapsüllemeyle bölmelendirme . Araştırmacı, “Gezegenimizdeki yaşamın kökenine ilişkin muazzam bulmacada hala çözülecek çok sayıda parça var, ancak bilim uyabileceği çok önemli bir yer buldu,” diye kutluyor.