Abiogenez

Leslie Orgel və həmkarlarının RNT təcrübələri

Yazı Həyatın Təkamülü bloqundan götürülmüşdür.

Bir izləyicimizin xahişi ilə bu maraqlı yazını hazırlamaq qərarına gəldik. Həcmcə böyük, ağır və spesifik mövzu olsa da yazını yalnız tibb, biologiya və kimya təhsilli dostlarımızın deyil, bütün peşə sahiblərinin rahat oxuya bilməsi üçün maksimum sadə və oxunaqlı dildə hazırlamağa çalışmışıq. Bu yazıda Təbii Seçmənin kimyəvi strukturlar üzərindəki təsirlərinin sınaq borularında necə təqlid edilməsi ilə tanış olacaqsınız. Məlumatlar Riçard Dokinzin “Kor Saatsaz” kitabından götürülmüşdür:

Həzm sistemi bakteriyalarından olan Escherichia coli-nin paraziti olaraq yaşayan Q-beta adlı bir virus var. Q-betanın DNT-si yoxdur, amma tək zəncirli RNT molekulu var-əslinə baxsanız bu parazit əsasən RNT-dən ibarətdir. RNT də DNT-yə bənzər bir şəkildə öz surətini çıxara (kopyalama, replikasiya) bilir.

Normal hüceyrədə zülal molekulları RNT planlarında yazılanlara görə bir yerə gətirilir. Bu planlar hüceyrənin çox qiymətli DNT arxivlərindən çəkilmiş iş surətləridir. Lakin başqa RNT surətlərindən RNT surətləri çəkən xüsusi bir maşın-eynilə digər hüceyrəvi maşınlar kimi bir zülal molekulu-yaratmaq nəzəri olaraq mümkündür. Belə bir maşın var və adı da RNT-replikaza molekuludur. Bakteriya hüceyrəsi normal halda bu maşınları istifadə etmir və hazırlamır. Ancaq bu replikaza da bir zülal molekulu olduğuna görə bakteriya hüceyrəsinin məhsuldar zülal hazırlama maşınları asanlıqla RNT-replikaza istehsalına keçə bilər, eynilə bir avtomobil zavodundakı dəzgahların döyüş zamanında silah istehsal etməyə keçməsi kimi: Lazım olan tək şey düzgün planların dövrəyə girməsidir. Məhz bu nöqtədə virus işə müdaxilə edir.

Virusun işi bir RNT planıdır. Səthi baxıldığında bu plan DNT əslindən çəkildikdən sonra hüceyrədə olan digər RNT iş planlarından ayırd edilə bilmir. Lakin virusun RNT-sini oxusanız, orada hiyləgərcəsinə bir şey yazılmış olduğunu görərsiniz: RNT-replikaza hazırlamaq üçün bir plan, RNT planlarının surətlərini hazırlayacaq maşınlar hazırlayacaq RNT-replikaza hazırlamaq üçün bir plan, RNT planlarının surətlərini hazırlayacaq maşınlar hazırlamaq üçün planlar hazırlayacaq maşınlar hazırlayacaq RNT-replikaza hazırlamaq üçün bir plan…

Və fabrik özünün “çağıraraq” buna “şərait yaratdığı” bu tamahkar planlar tərəfindən işğal edilir. Əgər fabrikinizi hər planın dediyi hər şeyi edə biləcək kompleks maşınlarla doldursanız, əvvəl-axır bu maşınlara öz surətlərini çıxarmalarını söyləyən bir plan yaradacaqdır. Fabrik hər biri öz surətlərini çıxaracaq maşınlar hazırlamaq üçün nəzarətsiz planlar istehsal edən bu nəzarətsiz maşınlarla dolar. Sonda bəxtsiz bakteriya partlayar və ətrafa yeni bakteriyalara yoluxacaq milyonlarla virus yayılar. Virusların təbiətdəki normal həyat dövrləri haqqında bu qədər danışmaq kifayətdir.

RNT-replikazaya dəzgah, RNT-yə də plan dedik. Müəyyən mənada elədir, amma eyni zamanda bir molekuldurlar və kimyaçıların onları təmizləməsi, şüşələrə qoyması və rəfdə saxlaması mümkündür. Amerikada Sol Spiegelman və həmkarlarının 1960-cı illərdə etdiyi də bu idi. Sonra da hər iki molekulu bir məhlula yerləşdirdilər və heyrətamiz bir hadisə baş verdi. Sınaq borusunun içərisində RNT molekulları RNT-replikazanın da köməyi ilə öz surətlərinin çıxarılması üçün şablon oldular. Dəzgahlar və planlar bir-birlərindən ayrıldı və ayrı-ayrılıqda soyuducuya yerləşdirildi. Sonra da xammal olaraq lazım olan kiçik molekulları da özündə ehtiva edən sulu mühitdə bir yerə gətirilən kimi canlı hüceyrədə deyil, bir sınaq borusunda olmalarına rəğmən əvvəlki işlərinə geri dönmüşdülər.

Bu nöqtədən laboratoriyada təbii seçmə və təkamülə keçmək üçün kiçik bir addım yetərlidir. Təcrübi üsul isə belədir: Hər birinin içində RNT-replikaza məhlulu və xammal (RNT sintezində istifadə ediləcək kiçik molekuller) olan çox sayda sınaq borusu sırayla düzülür. Hər sınaq borusuna dəzgahlar və xammallar vardır, amma hələ fəaliyyətsizdirlər, çünki plan yoxdur. Sonra birinci boruya az miqdarda RNT əlavə edilir. Replikaza dərhal işə başlayır: boruya yeni əlavə edilən RNT molekullarının bir çox surətini çıxarır, hazırlanan RNT molekulları bütün boruya yayılır. Sonra birinci borudakı məhluldan bir damcı götürülür və ikinci boruya əlavə edilir. İkinci sınaq borusunda da eyni proseslər baş verir, buradan da bir damcı götürülür, ücüncü boruya əlavə edilir və sair…

Bəzən təsadüfi surətçıxarma səhvlərinə görə bir az fərqli, mutasiyaya uğramış bir RNT molekulu öz-özünə ortaya çıxır. Əgər hər hansı bir səbəbdən yenisi əvvəlkinə görə daha üstündürsə daha sürətli və ya daha məhsuldar surət çıxarmağa başlayır. Yeni molekul içində olduğu sınaq borusunun hər yerinə yayılır və say baxımından özünü meydana gətirən əvvəlki molekulu üstələyir. Sonra bu borudan bir damcı məhlul götürüb ikinciyə əlavə etdiyimizdə çoxalmanı həyata keçirən mutasiyaya ugramış yeni molekul olacaqdır. Bu şəkildə ardıcıl borulardakı RNT-ləri araşdırsaq, görəcəyimiz hadisə yalnız və yalnız təkamül olaraq adlandırıla bilər. “Sınaq boruları nəsli” sonunda əldə edilən, digərləri ilə müqayisədə daha üstün RNT növləri təyin olunur və daha sonra istifadə edilmək üçün şüşələrə yerləşdirilib saxlanır. Bu üstün növlərdən biri olan V2 RNT normal Q-beta RNT-dən daha sürətli replikasiya olunur-böyük ehtimalla daha kiçik olduğu üçün. Q-beta RNT-dən fərqli olan V2 RNT replikaza hazırlama istiqamətində heç bir “narahatlıq” yaratmır, replikaza təcrübəni aparanlar tərəfindən təmin edilir.

Kaliforniyada Leslie Orgel və həmkarları apardıqları maraqlı bir təcrübədə V2 RNT-ni başlanğıc nöqtəsi olaraq götürdülər. Bu təcrübədə “çətin” bir mühit meydana gətirilmişdi. Orgel və yoldaşları təcrübə borularına RNT sintezini ləngidən etidium bromid adlı bir zəhər yerləşdirdilər: etidium bromid dəzgahların fəaliyyətini pozurdu. Zəif bir zəhər məhluluyla işə başladılar. Zəhər əvvəlcə sintez sürətini yavaşlatdı. Lakin təxminən doqquz “sınaq borusu nəsli” köçürməsindən (bir borudan digərinə əlavə) sonra zəhərə davamli yeni bir RNT növü seçilmişdi. Artıq RNT sintezinin sürəti normal V2 RNT-nin zəhərsiz mühitdəki sürətiylə müqayisə edilə bilər səviyyədə idi. Bu nöqtədə Orgel və yoldaşları zəhərin miqdarını iki dəfə artırdılar. RNT surətçıxarma sürəti təkrar azaldı, lakin 10 köçürmə edildikdən sonra daha da yüksək zəhər miqdarına belə davamlı bir RNT növü təkamülləşdi. Zəhər miqdarı yenidən iki dəfə artırıldı. Orgel və yoldaşları bu yolla zəhər miqdarını davamlı artıraraq çox yüksək etidium bromid konsentrasiyasında başlanğıcdakı əcdad V2 RNT-ni ləngidən qatılığın 10 dəfə artıq miqdarında öz surətini çıxara bilən bir RNT növü təkamülləşdirməyi bacardı. Bu yeni davamlı RNT-yə V40 adını verdilər. V2-dən V40 təkamülləşdirmək üçün 100-ə qədər “sınaq burusu nəsli” köçürülmüşdü (təbii ki, hər boruda əlavədən əvvəl RNT kopyalanmasının edildiyi çox sayda nəsil də olurdu).

Orgel borulara ferment qoymadan da təcrübələr apardı. RNT molekullarının çox yavaş da olsa bu şərtlərdə spontan olaraq öz surətlərini çıxara bildiklərini müəyyən etdi, ancaq başqa bir katalizatora ehtiyac vardı, sink kimi. Bu önəmlidir, çünki həyatın ilk günlərində surətçıxarıcılar ilk dəfə meydana çıxdıqlarında ətrafda replikasiyalarına köməkçi olacaq fermentlərin olduğunu fərz edə bilmərik. Lakin böyük ehtimalla sink vardı.

Tamamlayıcı təcrübələr isə tanınmış Alman məktəbinin laboratoriyalarında həyatın mənşəyi üzərində çalışan Manfred Eigenin rəhbərliyi ilə aparıldı. Bu araşdırmaçılar sınaq borularına replikaza və RNT elementləri qoydular, lakin məhlula RNT yerləşdirmədilər. Yenə də sınaq borusunda böyük bir RNT molekulu öz-özünə təkamülləşdi və növbəti müstəqil təcrübələrdə də eyni molekulun təkrar-təkrar təkamülləşdiyi görüldü! Diqqətli yoxlamalar borulara kənardan təsadüfən RNT düşməsi ehtimalının olmadığını göstərdi. Eyni böyük molekulun iki dəfə özbaşına ortaya çıxmasının statistik ehtimalının necə aşağı olacağını düşünsəniz, bu müdhiş bir nəticədir. MƏNCƏ BIR GƏLİNCİYƏ BƏNZƏYİR cümləsinin özbaşına yazılmasından daha da aşağı bir ehtimaldır. Kompüter modelimizdəki bu cümlə kimi bu müəyyən RNT molekulu da mərhələli və irəliləyən təkamül tərəfindən yaradılmışdır. Belə təcrübələr bizə Təbii Seçmənin avtomatik və məqsədsiz olmasını tam olaraq dərk etməkdə kömək edir.

Qeyd:

“MƏNCƏ BIR GƏLİNCİYƏ BƏNZƏYİR cümləsinin özbaşına yazılmasından daha da aşağı bir ehtimaldır.”

Ehtimalın yüksәk olması prosesin baş vermәyәcәyi demәk deyil. Mәsәlәn bir proses vә bu prosesin baş verә bilәcәyi 1000000  (bir milyon) ehtimal nәzәrdә tutaq. 1000000 ehtimal prosesin 1000000 sınama-yanılma әmәliyyatının 1000000-cusunda baş verәcәyi demәk deyil. Proses 1-ci, 2-ci, 3-cü әmәliyyatlarda da baş verә bilәr. Ehtimal prosesin nә zaman baş verdiyi ön görülmәdiyi üçün tәtbiq edilir.

Əgər məqalələrimizdə qrammatik və orfoqrafik xətalar varsa, lütfən, xətalı qismi işarələyib Ctrl+Enter klaviş kombinasiyasından istifadə edərək bizə bildirin.

Daha çoxu

                                                                                  

 

Əgər bu yazını oxuyursunuzsa...

 

...sizdən bir xahişimiz var. Yaşıl Elm əvvəlkinə görə daha çox oxunur, amma Azərbaycan dilində onlayn reklam yayımlayan şirkətlər olmadığı üçün saytımızda sizin diqqətinizi cəlb edə biləcək reklamlar yerləşdirə bilmirik. Eyni zamanda diqqət dağıdıcı çoxlu reklam vasitəsi ilə sizin məlumatlanmağınıza da mənfi təsir göstərmək istəmirik. Yəni saytımızda edilən bütün işlər tamamilə öz zəhmətimiz hesabına başa gəlir.

 

Hər hansı maliyyə yardımı almadan, şirkətə, quruma bağlı olmadan müstəqil şəkildə bu platformanı idarə etməyimiz olduqca çətindir. Çünki araşdırma etmək, yazılar hazırlamaq, tədbirlər təşkil etmək və digər texniki və qeyri-texniki işlər zaman, maliyyə və ciddi iş rejimi gərəkdirir. Amma bunu edirik, çünki perspektivimizin doğru olduğuna, fərq yarada biləcəyimizə inanırıq.

 

Portmanat vasitəsi ilə edəcəyiniz ən kiçik miqdarda dəstək belə bizim ayaqda durmağımıza və daha çox iş görməyimizə kömək edəcək.

 

Portmanat nömrəsi: 559145036

                                                                                  

 

Bənzər yazılar

Rəy yazın

Bunlara da nəzər salın

Close
Close
%d bloqqer bunu bəyənir:

Yazı xətası

Qeydiniz redaktora göndəriləcək: