Hayat Nasıl Başladı?
Bu tartışmalı soru, bilim dünyasında henüz cevaplanmış
değil. “Hayat” kavramının, ilk hangi molekülle ortaya çıktığını açıklamaya
çalışan onlarca hipotez bulunuyor. Bu
hipotezlerin odağında ise genetik materyaller, yani DNA ve RNA yer alıyor.
Ortaya atılan hipotezlerin bazısı önce DNA’nın sonra
da RNA’nın oluştuğunu öne sürerken; diğerleri bunun tam tersini iddia ediyor.
Bu sorular sürerken, bu tartışmaya DNA ve RNA’nın kimyasal kuzenleri TNA’lar da
dahil oldu. Hayat, TNA‘lar ile mi başladı? Ayrıca kim bu TNA’lar?
Önce DNA’mı vardı, yoksa RNA mı? Hayatı başlatan
molekülün DNA olması, şimdilik güç görünüyor. DNA, genetik bilgi depolama
konusundaki inanılmaz potansiyeline karşılık, önemli bir dezavantaja sahip.
DNA, sahip olduğu bu bilginin okunması ve işlenmesi için enzimlere ihtiyaç
duyuluyor. Enzimlerin olmadığı bir ortamda, DNA tek başına anlamını yitiriyor.
Enzimlerin olmadığı bir ortamda DNA olması; okuyacak kimsenin olmadığı bir
dünyada bir kütüphane yapılmasına benziyor.
Bu sebeple, hayatın RNA molekülleri ile başladığı
oldukça popüler hipotezlerden biri. Diğer adıyla, RNA Dünyası Hipotezi. Bu
hipotez’e göre Dünya üzerinde, DNA’dan önce RNA’ların olduğu öne sürülüyor.
Çünkü, DNA’ların aksine, RNA’lar enzim olarak da çalışabiliyor. Enzimlerin
yaptığı gibi, kesim, birleştirme vs. işlemlerini RNA’lar kendi başına
gerçekleştirebiliyor. Ayrıca, DNA gibi, genetik bilgi de depolayabiliyor. Bu da
RNA’ları önemli bir başlangıç noktası seçeneği yapıyor.
Yeni Bir Başlangıç Noktası mı?
TNA ve RNA YapılarıDNA ve RNA dünyası önemli
hipotezler iken, yeni bir molekül, hayatın başlangıç noktası için önemli
ipuçları veriyor. Adı TNA, diğer adıyla Threose nucleic acid.
TNA ve RNA Yapıları
DNA’dan ve RNA’nın kimyasal kuzeni olan bu molekülün
farkı ise yapısındaki şekerlerde. DNA’nın yapı iskeleti deoksiriboz şekeri,
RNA’nınki de riboz‘dan oluşurken, TNA’nın yapısı Threose adı verilen 4 karbonlu
bir monosakkaritten oluşuyor.
TNA‘lar üzerine çalışmalar gerçekleştiren, Arizona
Eyalet Üniversitesi‘nden John Chaput‘a göre, TNA‘nın yapısına katılan bu
threose‘un farklı yapısı ilkel Dünya’da TNA’ların oluşmasına katkı sağlamış
olabilir. Threose, riboz ve deoksiriboz’dan daha küçük olduğundan, TNA‘nın
kendiliğinden oluşmasını -DNA’ya ve RNA’ya kıyasla- daha kolaylaştırıyor.
Chaput‘un TNA’lar üzerine gerçekleştirdiği
çalışmasında, TNA’ların RNA’lar gibi enzim aktivitesine sahip olabileceği
gösterilmiş durumda. 3 boyutlu olarak katlanan TNA zincirlerinin belirli
proteinlere spesifik şekilde bağlanabildiği gösterilmiş. Chaput, TNA’ların bu
özellikleri sayesinde enzim gibi davranabileceğini belirtiyor. Bahsi geçen
çalışmada, spesifik olarak bağlanabilen TNA’ların yapay seçilim ile
üretildiğini ve sadece 3 seçilim yapılarak bir proteine özgü molekül
üretilebildiğini eklemekte yarar var.
TNA Dünyası Mümkün Olmayabilir!
TNA’ların bu enzim benzeri yapısı heyecan yaratsa da,
bunun yanlış yorumlanmaması gerekiyor. Nitekim, Chaput da hayatın sadece ve
sadece TNA’lar ile başlamasına pek olanak vermiyor. İlkel Dünya’nın aşırı
koşulları, TNA’ları bildiğimiz hayatın yegane kaynağı olmaktan biraz
uzaklaştırıyor. Ancak, Chaput, hayatın oluşma safhasında tek bir genetik
materyalden ziyade, bir genetik materyal türlüsünün (DNA, RNA, TNA ve
diğerleri) rol oynamış olacağını inanıyor.
Dünya’nın oluşum sürecindeki ortam koşullarını tam
anlamıyla henüz bilmediğimiz için, TNA’ların kendi kendine oluşma ihtimali
henüz soru işaretleri içeriyor. TNA‘ların, günümüz modern canlıların hiçbirinde
olmaması da diğer bir sorun.
Ancak, tüm bu olumsuzluklara rağmen, TNA’lar, yeni bir
araştırma konusu doğurduğu için şimdiden ilgiyi üzerine çekmiş durumda.
TNA‘ların yapay bir genetik altyapı için geliştirilmesi de söz konusu. Buna
göre, hastalıklı hücrelerde, işlevini yerine getiremeyen RNA’ların yerine yapay
olarak geliştirilmiş TNA’ların kullanılması ileride mümkün olabilir. Nitekim,
TNA kullanılarak yapay genetik sistemlerin geliştirilmesi John Chaput‘un
araştırma konularından biri.
