Araştırma ekibi, Dünya’daki yaşamın var olabilmesini sağladığı düşünülen bir protein parçası belirlediler.

Rutgers Üniversitesinin bilim insanları, yaşamı başlatan en olası kimyasal adaylardan birinin iki nikel atomlu basit bir peptit olan “Nickelback” olduğunu söylüyorlar. Peptitler, proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin birbirlerine bağlanmasıyla oluşan kısa protein zincirleridir. İki amino asit arasındaki bağ “peptit bağı” olarak adlandırılır.

Rutgers’taki Gelişmiş Biyoteknoloji ve Tıp Merkezi’nde (CABM) araştırmacı olan Vikas Nanda, araştırmalarının dünya dışı yaşam arayışında önemli etkileri olduğunu ifade ederek “öncü peptitlerden” birini bulduklarını aktardı. Konu ile ilgili çalışma, Science Advances’te yayımlandı.

Çalışmayı yürüten bilim insanları, NASA’daki Astrobiyoloji programının bir parçası olan “Jeosferlerde ve Mikrobiyal Atalarda Nanomakinelerin Evrimi (ENIGMA)” adlı ekibin parçası. Ekip, kendilerini “metabolizmanın ilkel kökenlerini” belirlemeye adamış durumda.

NASA’nın bilim insanları; geçmiş, şimdiki veya gelişmekte olan yaşam belirtileri için teleskoplar ve uzay sondalarıyla evreni tararken, yaşamın habercisi olduğu bilinen belirli “biyo-imzaları” arar.

Araştırmacılar çalışmalarında “indirgemeci” bir yaklaşım benimsediler. Metabolik süreçlerle ilişkili olduğu bilinen mevcut çağdaş proteinler incelenerek başlandı. Proteinlerin erken dönemde ortaya çıkamayacak kadar karmaşık olduğu bilindiğinden proteinler temel yapılarına indirgenerek incelendi.

NB’nin model yapısı ve doğal enzimlerle karşılaştırılması. [Ni-Fe] hidrojenaz (solda) (PDB ID: 5XLE) ve ACS (sağda) (PDB ID: 1RU3), birkaç ligand tarafından koordine edilen aktif di-metal bölgelerine sahip büyük, karmaşık proteinlerdir. NB’nin (ortada) model yapısı, her iki aktif bölgenin öğelerini 13 kalıntılı bir polipeptitte birleştirir.

Bir dizi deneyden sonra araştırmacılar, en iyi adayın “Nickelback” olduğu sonucuna vardılar. Bu peptit, 13 amino asitten oluşuyor ve iki Nikel iyonunu birbirine bağlıyor.

Nanda, Nickelback gibi peptitlerin NASA tarafından yaşam ihtimali olan gezegenleri tespit etmek için kullanılan en son biyo-imza hâline gelebileceğini söyledi.

Araştırmacılar, okyanusların oluştuğu ilk zamanlarda nikelin okyanuslarda bol bulunan bir metal olduğunu düşündüler. Nikel atomları peptide bağlandığında güçlü katalizörler haline gelir, ilave protonları ve elektronları çeker, sonuç olarak hidrojen gazı üretirler. Hidrojenin erken Dünya’da da daha bol olduğu ve metabolizmayı güçlendirmek için kritik bir enerji kaynağı olabileceği düşünüldü.

Nanda, yaşamın kökenleri hakkında birçok teorinin olduğunu ifade ederek sözlerini şu şekilde sonlandırdı: “Bu çalışma yalnızca basit protein metabolik enzimlerinin varlığının mümkün olduğunu değil, aynı zamanda çok da aktif olduklarını gösteriyor. Bu durum da onları, yaşam için makul bir başlangıç ​​noktası yapıyor.”

Derleyen: Tuğba Akkesen