Dünyada yaşamı RNA yerine XNA ile de başlamış olabilir. Hayatın başlangıç aşaması olduğu düşünülen RNA'nın görevini XNA'nın da yapmış olabileceğini kanıtlayan biliminsanları yapay yaşam yolunda da önemli bir adım attılar.

Japonya'daki Nagoya Üniversitesi'nin bilim adamları, DNA benzeri XNA moleküllerinin yaşamın kökeni olabileceğini deneyle ispatladılar. Sonuçları Nature Communications dergisindeki makalede (Bakınız: https://www.nature.com/articles/s41467-021-21128-0) yayınlanan deney, yaşamın farklı yolla başlamış olabileceğini göstermenin yanı sıra yapay yaşam (suni hayat) geliştirilmesi ve benzeri biyoteknoloji uygulamaları için de önemli bulgular içeriyor.  

Ksenonükleik Asit nedir?

Dünya'da  yaşamın başlangıcında önemli bir aşama olduğu düşünülen RNA'ların (Ribonükleik asit) görevini XNA'ların (ksenonükleik asit / xenonükleik asid) da yapmış olabileceğini kanıtlayan bilim adamlarına göre RNA'dan farklı olarak XNA enzim gerektirmiyordu. XNA'lar, biyolojik açıdan DNA ve RNA'ya benziyor, ancak farklı bir şeker omurgasına sahip ve nükleotit zincirlerinden oluşuyor. İnsan vücudu XNA'ları parçalayamadığından dolayı evrimsel açıdan XNA'ların genetik kodu çok istikrarlı şekilde taşıyabildiği de yeni hipotezin çıkarımları arasında yer alıyor.

Bazı araştırmacılara göre belirli diziler içeren XNA'lar; enzim görevi görebildiği ve proteinlere bağlanabileceği için, potansiyel biyoteknoloji ve moleküler tıp uygulamalarında kullanılabilir ve sentetik genetik alanında heyecan uyandırabilir. Çünkü onlar sayesinde yapay hayat yani suni yaşam mümkün olabilir.

Nagoya Üniversitesi biyomoleküler mühendisi Keiji Murayama, "RNA'nın dünyada yaşamın başlangıcında bir aşama olduğu düşünülüyor. Ancak bu aşamada RNA yerine XNA adı verilen moleküller de rol oynamış olabilir. RNA'dan farklı olarak, XNA replikasyonu (ikileşmesi) muhtemelen enzim gerektirmiyordu. Biz XNA'yı enzimler olmadan sentezleyebildik ve güçlü şekilde destekleyebildik. Bu deneyle de XNA aleminin RNA aleminden önce var olabileceğini göstermiş olduk" dedi.

Bilimadamları bu deneyle; Dünya'nın erken dönemlerinde mevcut muhtemel koşulların XNA zinciri oluşumuna yol açıp açabileceğini kanıtladılar. Bunun için de RNA'nın ortaya çıkmasından önce var olduğu düşünülen molekül olan asiklik (dairesel olmayan) L-treoninol nükleik asit (L-aTNA) parçalarını sentezlediler. Aynı zamanda, DNA ipliklerinin eşleşmesine benzer şekilde, fragmanların dizilerini tamamlayan bir nükleobaz dizisine sahip daha uzun bir L-aTNA yaptılar. Deney sırasında Kontrollü sıcaklık altında bir test tüpüne birlikte yerleştirildiğinde, daha kısa L-aTNA fragmanları bir araya geldi ve daha uzun L-aTNA şablonunda birbirine bağlandı. Bu, N-siyanoimidazol adı verilen bir bileşik ve manganez gibi bir metal iyonunun varlığında meydana geldi ve her ikisi de muhtemelen Dünya'nın ilk zamanlarında mevcuttu. Birinin ucundaki bir fosfat, bir enzimin yardımı olmadan komşusunun ucundaki bir hidroksil grubuna kimyasal olarak bağlandığında parçaladı ve parçalar birbirine bağlandı.

Murayama, "Bildiğimiz kadarıyla, bu, asiklik XNA'nın rastgele bir fragman havuzundan fosfodiester bağı oluşturarak şablona dayalı, enzim içermeyen uzantısının ilk gösterimi," açıklamasında bulundu.

Ekip ayrıca, L-aTNA parçalarının DNA ve RNA şablonlarında birbirine bağlanabileceğini gösterdi. Bu, genetik kodun DNA ve RNA'dan L-aTNA'ya veya tam tersi şekilde aktarılabileceğini göstermektedir.

Murayama, "Stratejimiz, yapay yaşamın inşası ve döngüsel olmayan XNA'dan oluşan oldukça işlevsel biyolojik araçların geliştirilmesiyle ilgili deneyler yapmak için çekici bir sistemdir. Veriler ayrıca L-aTNA'nın bir RNA öncüsü olabileceğini de gösteriyor." dedi..

Ekip, L-aTNA'nın erken Dünya 'yaşam öncesi' koşullarında sentezlenip sentezlenemeyeceğini açıklığa kavuşturmak ve gelişmiş biyolojik araçlar geliştirme potansiyellerini incelemek için araştırmalarına devam etmeyi planlıyor.

Yaşar İliksiz - Mistikalem