Biyoloji Kitaplarını Sil Baştan Yazdıracak Keşif: Yaşamın Temeli DNA ve RNA’ya Değil, XNA’ya Dayanıyor

Japonya Nagoya Üniversitesi bünyesinde çalışmalarını sürdüren bir grup bilim insanı, yaşamın nasıl oluştuğuna dair çok çarpıcı bir araştırma gerçekleştirdi. Hiroyuki Asanuma isimli bir bilim insanının liderliğinde gerçekleştiren bu araştırma, yaşamın kökeninin DNA ve RNA’lardan da öncesine dayanabiliyor olacağı sonucuna ulaştılar. Üstelik bilim insanları, bu tezi çok güçlü delillerle destekliyorlar.

Yaptıkları çalışmayı Nature Communications isimli bir bilim dergisinde yayımlayan Japon bilim insanları, yaşamın en temeli olarak bilinen RNA’lardan öncesinde de bir temel olduğunu savunuyorlar. Bu temeli “XNA” yani “kseno nükleik asit” olarak isimlendiren bilim insanları, RNA öncesi döneminde yaşamın varlığını sağlayan şeyin de tam olarak bu olduğunu ileri sürüyorlar. Peki biyoloji kitaplarının baştan yazılmasını yol açabilecek XNA, tam olarak ne anlam ifade ediyor?

XNA’lar, RNA’dan bile basit gibi görünüyor olsa da aslında çok önemli işlevselliklere sahipler

Yaptıkları araştırma ile ilgili açıklamalarda bulunan Keiji Murayama isimli bilim insanı, XNA’ların da tıpkı RNA ve DNA’lar gibi nükleotid zincirlerinden oluştuğunu ifade ediyor. Ancak bu zinciri oluşturan omurganın DNA ve RNA’ya kıyasla daha farklı bir yapısının olduğunu söyleyen Murayama, bu en temel moleküllerin genetik kodlara da sahip olduğunu belirtiyor. İnsan vücudunun XNA’yı parçalayamadığını savunan bilim insanına göre XNA’nın sahip olduğu enzimsiz kopyalanabilme özelliğinin de bugünkü yaşamın oluşmasını sağladığını beyan ediyor.

XNA’nın enzime gerek duymadan kopyalanabiliyor oluşu, araştırmanın en kritik noktasını oluşturuyor. Zira araştırmacılar, bu nükleotid zincirlerini hiçbir enzim kullanmadan çoğaltmayı başardılar. İşin daha da ilginç yanı, zincirdeki bölümlerden bazıları, çoğalma sırasında da tıpkı enzim gibi hareket ediyordu. İşte bu bulgular, RNA öncesi yaşamı XNA’ların oluşturmuş olabileceğini gözler önüne seriyor. Bilim insanları, eğer bu araştırmayla ilgili çalışmalarını güçlendirip yeni bilgiler edinebilirlerse, biyoteknoloji ve moleküler tıp gibi alanlarla görülmemiş gelişmeler yaşanabilir.

RNA öncesi “Genç Dünya”, XNA’ların sentezlenmesine imkan veriyor muydu?

Bugünkü yaşamın temelini oluşturan inanışları değiştirebilmek için, elinizde çok güçlü delillerin olması gerekiyor. Hal böyle olunca da Japon bilim insanları, RNA’nın bile bulunmadığı dönemlerde mevcut koşulların kendiliğinden XNA sentezine imkan tanıyıp tanımadığını anlamak istediler. Araştırmacılar, ilginç bir şekilde bu sentezi yapmayı da başardılar. Peki bu sentez nasıl gerçekleştirildi?

Bilim insanları, RNA’lardan bile var olduğuna inandıkları spesifik bir XNA olan L-treoninol isimli nükleik asidi, “Genç Dünya” koşullarında var olduğu tahmin edilen manganez iyonu ve N-siyanomidazol bileşiği ile bir araya getirdiler. Özel bir kapta gerçekleştirilen bu deney sonucunda, gerçek L-treoninol (L-aTNA) ile şablon olarak kullanılan daha uzun bir L-treoninol dizisi, kendi kendine fosfodiester bağları oluşturarak bağlandı. Uzmanlar, bunu bir ilk olarak nitelendiriyorlar. Ancak sürprizler bunlarla da sınırlı değil.

L-aTNA, DNA ve RNA şablonlarıyla da bağlanabiliyor

Nagoya Üniversitesi’ndeki bilim insanları, XNA ile RNA ve DNA arasında da bir bağlantı kurulup kurulamayacağını araştırdılar. Yaptıkları çalışmalarla L-aTNA’yı DNA ve RNA şablonlarıyla birleştirebileceklerini gösteren bilim insanları, böylelikle XNA’da yer alan genetik kodların RNA ve DNA’ya aktarılabileceğini de ispatlamış oldular. 

Buraya kadar anlattıklarımız fazlasıyla heyecan verici olsa da bilim insanları, işlerini acele etmeden sürdürmeye devam ediyorlar. Özellikle de L-aTNA’nın Genç Dünya (ya da Erken Dünya) döneminde sentezinin nasıl gerçekleşmiş olabileceği üzerinde yoğunlaşan uzmanlar, ellerindeki verileri biraz daha güçlendireceklerine inanıyorlar. Eğer böylesi bir durum gerçek olur ve çok daha önemli deliller elde edilirse, bugüne kadar öğrendiğimiz biyoloji bilgisinin çok daha fazlasını öğrenmek durumunda kalabiliriz.