Bir düşünün, günlük hayatımızda kullandığımız alfabe 29 harften değil de sadece dört harften oluşsaydı… Ne kadar yaratıcı olabilir, ne kadar çok kelime oluşturabilirdik? Genetik kodumuzun dili işte tam da böyle; sadece dört harften, A, T, G ve C’den oluşuyor[1]. Bu dört temel yapı taşı, DNA’mızda saklı olan tüm yaşam planlarını oluşturuyor. Ancak, bilim insanları uzun zamandır bu sınırlı sistemin neden var olduğunu sorguluyor: “Daha fazla harf olsaydı, yaşamın dili daha zengin olur muydu?”
Steven Benner adında bir bilim insanı, bu soruyu ciddiye alıp genetik kodu yeniden yazmaya karar verdi. Yıllar süren denemeler ve başarısızlıklar (bu bir başarıdır aynı zamanda) sonucunda, DNA’ya “P” ve “Z” adını verdiği iki yeni harf eklemeyi başardı. Bu harfler, doğal DNA ile bir uyum sağladı. Dahası, bu yeni harflerle oluşturulan DNA dizileri, kanser hücrelerini hedef almak gibi karmaşık görevlerde doğal DNA (müdahale edilmemiş normal yapı)’dan daha başarılıydı.
Neden Yalnızca Dört Harf?
Doğa neden sadece dört harfle yetindi? Bu sorunun cevabı biraz evrimsel tarihe dayanıyor. Dört harfli bir sistem, yeterince çeşitlilik yaratırken aynı zamanda hata oranını düşük tutabiliyor. Ancak bu sınır, biyolojik çeşitliliği de bir ölçüde sınırlıyor. Bugün, mevcut genetik kodumuz 20 amino asit üretirken, altı harfli bir sistem teorik olarak 216 farklı amino asit oluşturabilir. Bu, proteinlerin ve dolayısıyla yaşamın çeşitliliğini hayal edemeyeceğimiz kadar artırabilir.
Kaynak: Utah Üniversitesi
Bir karşılaştırma yapmak gerekirse, klavyenizdeki birkaç tuşun eksik olduğunu düşünün. Kelimeleri yazabilir misiniz? Evet, ama sınırlı bir şekilde. Harflerinizi artırdığınızda ise cümleleriniz daha karmaşık ve zengin hale gelir. Benzer şekilde, genetik kodun yeni harflerle genişletilmesi, yaşamın çok daha karmaşık ve çeşitli formlarını mümkün kılabilir.
Bilim ve Hayal Gücü
Benner’ın yaptığı iş, bir kitabın boş sayfasını alıp yeni bir alfabe oluşturmaya benziyor. Ancak bu süreç hiç de kolay olmadı. İlk denemelerinde yeni harfler doğal DNA yapısını bozuyordu. Her başarısızlık, moleküler biyolojinin derinliklerini daha iyi anlamalarını sağladı. Sonunda, P ve Z harflerini doğal DNA ile aynı kurallara göre çalışan şekilde tasarlamayı başardılar. Bu yeni harfler, doğal DNA gibi ikili eşleşme kurallarına (A-T ve G-C) uyuyor ve DNA’nın sarmal yapısını koruyor.
Kaynak: Benner
Benner’ın çalışması sadece bilimsel bir deneyden ibaret değil. Aynı zamanda, hayal gücünün ve yaratıcılığın bilimde nasıl bir itici güç olabileceğini de gösteriyor bizlere. Bir bakıma, genetik kodun sınırlarını genişletmek, Leonardo Da Vinci’nin[2] insan uçuşunu hayal etmesine benziyor. O zamanlar uçmak imkânsız görünüyordu, ancak bugün uçaklar gökyüzünde süzülüyor.
“Ama hiç kimse, içinin derinliklerinde yatan isteği göz ardı edemez. Bazı anlarda dünyayı ve ötekileri kendisinden daha güçlüymüş gibi görse de bu böyledir. Bu işin gizi şuradadır: vazgeçmemek.” – Paulo Coelho
Hayatın Evren Boyutundaki Soruları
Bu çalışmalar yalnızca Dünya’daki yaşam için değil, evrendeki olası yaşam formlarını anlamak için de önemli. Benner, başka bir gezegende yaşamın bizim genetik alfabemizden tamamen farklı harflerle yazılmış olabileceğini düşünüyor.
Bu çalışmalar, biyolojik çeşitliliği artırma, daha etkili tedaviler geliştirme ve hatta başka gezegenlerdeki olası yaşamı anlamada bizim yolumuzu aydınlatabilir.
KAYNAKÇA
Georgiadis, M. M., Singh, I., Kellett, W. F., Hoshika, S., Benner, S. A., & Richards, N. G. J. (2015). Structural Basis for a Six Nucleotide Genetic Alphabet. In Journal of the American Chemical Society (Vol. 137, Issue 21, pp. 6947–6955). American Chemical Society (ACS). https://doi.org/10.1021/jacs.5b03482
REFERANSLAR
[1] Genetik kod, canlı hücrelerin genetik materyalde (DNA veya mRNA dizileri) kodlanmış bilgileri çevirdiği belirli kurallar kümesi olarak tanımlanabilir. Burada bahsedilen A,T,G,C harfleri (Adenin, Guanin, Sitozin, Timin.) ise baz dizilerini temsil etmektedir.
[2] Leonardo da Vinci (1452-1519) İtalyan Rönesans sanatçısı, mimar, mühendis ve bilim insanıdır. (WorldHistory)
Görsel : Pexels / Google DeepMind
