Dünya, baş döndürücü yaşam formları dizisine sahip olabilir ancak kendimizinkinden farklı DNA’ya dayanan bir yaşam biçimi referansımız olmadığından biyolojimiz tek başına veri noktası olmaya devam ediyor. Şimdiyse, bilim insanları yaşamın ne olabileceğine dair sınırları zorlamak için ipleri ellerine alıyor.
NASA tarafından finanse edilen ve Uygulamalı Moleküler Evrim Kurumu tarafından yürütülen Amerika’daki araştırma ilaveten dört nükleotit bazına sahip olan, DNA çift sarmalının tamamen yeni bir türünün oluşturulmasına yol açtı.
Adına, Japoncada “sekiz harf” anlamına gelen kelime olan hachimoji DNA’sı dendi ve timin bazı (T) ile eşleştirilmiş adenin bazına (A) ve sitozin bazı (C) ile eşleştirilmiş guanin bazına (G) mevcut partlerliklere eklemek için iki yeni “çift” içerir. Doğanın kendi genetik yazısını genişletmek için yapılan bu çalışma size biraz aşina gelebilir.
Zira aynı bilim insanları 2011 yılında zaten başarılı bir şekilde iki yeni harfi sıkıştırmıştı. Henüz geçen yıl daha geniş bir alfabenin, yine altı harfle, başka bir sürümü canlı bir organizma içinde çalışması için üretildi.
Şimdiyse, bir üstün başarı örneği gibi gelebilecek bu durumda, araştırmacılar daha da standartların dışında nükleotidler geliştirmek için plançetelerine gittiler. Yine de formül defterindeki kod sayısını iki katına çıkarmak gibi bir amaçları var.
Kimyacı Steven Benner, “Bu çalışma, hachimoji DNA’sındaki şekil, boyut ve yapının rollerini dikkatlice analiz ederek dünya dışı yaşamda bilgi depolayabilecek molekül türlerini anlayışımızı genişletiyor” diyor.
Çok çeşitli çevresel koşullar altında doğal DNA’nın kararlılığı ve işlevselliği hakkında zaten çokça şey biliyoruz ve daha basit organik malzemelerden canlı kimyaya olan evrimi açıklayan olası senaryoları yavaş yavaş ayırıyoruz.
Ancak, genetik bir sistemin nasıl evrimleşebileceğini gerçekten anlamak için, temel kimyasının sınırlarını sınamalıyız. Hachimoji DNA’sı kesinlikle buna izin veriyor. P, B, Z ve S olarak konulan yeni kodlar pürinler ve primidinler olarak kategorize edilmiş olanlarla aynı tür azot moleküllerine dayanmaktadır.
Benzer şekilde, kendi baz çiftlerini oluşturmak için hidrojen bağları ile bağlanırlar ve sonucunda S, B ile bağlanır ve P, Z ile bağlanır. İşte tüm benzerliklerin yok olduğu nokta burası.
Bu yeni “harfler”, potansiyel olarak geçişini ve bükülüşünü etkileyen çift sarmal yapıya düzinelerce yeni kimyasal parametre getiriyor. Molekülün kararlılığını öngören, daha sonra bu “yabancı” DNA’dan yapılan mevcut yapıları gözlemleyen modeller tasarlayarak, araştırmacılar genetik bir şablonun temelleri söz konusu olduğunda, gerçekten önemli olanı daha iyi donanımlı hale getirmektedir.
Araştırmacılar, doğal ve sentetik bazların farklı biçimlerinden oluşan yüzlerce hachimoji sarmalı ürettiler ve daha sonra ne kadar iyi dayandıklarını görmek için onları çeşitli koşullara maruz bıraktılar.
Yeni harflerin nasıl davrandığına dair birkaç küçük fark olsa da, hachimoji DNA’sının mutasyona uğrayıp gelişebilen, bilgi taşıyan bir şablon olarak işe yaramayacağına inanmak işten bile değil.
Ekip, sadece sentetik harflerin hızlı bir şekilde, parçalanmadan yeni kodlara katkıda bulunabileceğini göstermedi, aynı zaman da diziler de sentetik RNA versiyonlarına çevrildi. Çalışmaları ikinci bir kökenin çok altında kalıyor.
Lâkin bunun gibi yeni bir DNA formatı, yaşayan kimyanın evrende başka bir yere benzeyebileceğini, ya da benzeyemeyeceğini, belirlemeye yönelik bir adımdır.
NASA’ya ait Planetary Science Division’ın müdür vekil Lori Glaze, “Yaşam tespiti, NASA’nın gezegen bilimi görevlerinin gittikçe daha önemli olan bir hedefidir ve bu yeni çalışma, aradığımız şeyin kapsamını genişletecek etkili araçlar ve deneyler geliştirmemize yardımcı olacak” diyor.
Kendi DNA’ mızla birlikte çalışabilecek ayrıca hedefimize yakın uygulamalara sahip olan yeni bazlar oluşturmak, yalnızca hayatı farklı bir kod tabanıyla yeniden programlamak için bir yöntem değil, aynı zamanda yeni tür nano yapılar oluşturma çabamızdır.
Gökyüzü, gerçekten sentetik DNA’nın sınırı değildir. Bu çalışma bizi yıldızlara kadar götürecek ve tekrar geri getirecektir.
Araştırma Science dergisinde yayımlanmıştır.
Çeviri: Buğrahan Duymaz
