Abiogenez

Molekulyar təkamül: ilk DNT və RNT

Yeni inkişaf edən hüceyrələr içərisində əmələ gələn bir molekul hansı ki, bildiyimiz RNT-ni sintezləyəcisi və təsadüfi olaraq öz quruluşunun “öz-özünü sintezləmə reaksiyasının katalizatoru” olan ribozim enzimi etap-etap inkişaf etmiş və çoxalmışdır. Daha sonra strukturu səbəbi ilə ətrafdakı molekulların sintezində önəmli rol oynamaya başlamış və DNT dediyimiz və “üzücü” olaraq RNT-dən daha çox məhşur olan “irsiyyət molekulu”nu əmələ gətirmişdir.

 

Yuxarıdakı şəkil ribozim fermentini 3D modelidir. Göründüyü kimi tək-tək atomlar əvvəl fərqli molekulları yaratmış daha sonra bu molekulların fərqli kombinasiyası ribozim fermentini yaratmışdır. 1-ci şəklin alt qismindəkilər isə nəqliyyat RNT-inlərdən ikisinin 3D modelidir. Burda atomları tək-tək bir biriləri ilə olan bağlarını görə bilərsiniz. Bəs bunlar niyə əmələ gəldi? Bu elmi olaraq düzgün bir sual deyil, çünki bu sualın cavabı “heç bir səbəbə görə”dir. İnsanlar ali primat kimi inkişaf etdirdikləri düşüncə gücü ilə həyatlarında bir “məqsəd” olsun istəyirlər. Ancaq bunların təbiət və kainat üçün bir anlamı yoxdur. Yəni insanın özünü daim kainatın mərkəzində gördüyü kimi bu da insan zəkasının təkamülü nəticəsində var olan konseptlərə istinad edən süni məqsədlərdir. Bu məqsədlər insanı məşğul edir və həyatını dolu-dolu yaşamağa səbəb olur. Lakin bioloji olaraq mövcud olmağımızın təbiətdəki digər canlıların mövcud olması kimi bir ali bir məqsədi yoxdur. İnsanlar bəzən özlərini təbiəti dəyişdirmə gücünə sahib olduqlarına görə ən ali varlıq hesab edirlər. Bu baxış görünüş olaraq doğru görünə bilər, amma 4.5 milyard il ərzində planetimizin təbiəti insanların bacara bilməyəcəklərindən daha çox dəyişikliyə məruz qalıb. Buna görə həyat formlarının 95%-i məhv olmuşdur. Dünyada bir iqlim böhranı varsa bunu bir meteoridinmi yoxsa Yer kürəsində baş verən tektonik hadisələrinmi yoxsa insan amilininmi törətdiyinin bioloji olaraq bir fərqi yoxdur.

 

Qayıdaq mövzuya… Ribozim əsla əmələ gəlməyə bilərdi. Bəs onda nə olacaqdı? Böyük ehtimalla, bugünki heç bir canlı var olmazdı. Bəlkə də onun yerinə bənzər xarakterli başqa bir molekul əmələ gələ bilər və bunun nəticəsində başqa həyat formları təkamülləşə bilərdi. Bunu hələ ki bilə bilmərik. Ancaq özü ilə birlikdə yaranan bir çox fərqli molekul arasında ribozim də əmələ gəldi, dövrün təbii şərtlərinə tab gətirdi və yaranan koaservantların içində yerini aldı və dövrümüzə qədər gələn “genetik material” anlayışını həyata keçirmiş oldu. Bunu nə bilərək nə də istəyərək etdi. Bax, burada “səbəb-nəticə illuziyası”nı görə bilərik. Ribozim bizi “yaratmaq üçün” yaranmadı. Ribozim “yarandığı  üçün” bizlər və digər canlılar var. Ribozimun tərkibində 4 fundamental nukleotid var : Adenin, Quanin, Sitozin və Urasil. Bunların içində Urasil daha çox diqqət çəkir, çünki DNT-də Urasil əvəzinə Timin var və bu bizə təkamül tarixçəsi haqda vacib məlumatlar verə bilər. Alimlər bu 4 fundamental nukleotiddən hansının daha əvvəl yarandığını araşdırmış və tapıntılar Adenin və Quanin (Purinlər) bir yana, Sitozin Timin və Urasil arasında ilk Sitozinin yarandığını göstərir. Sitozinin ilkin təbiət şərtlərində bol miqdarda olan su və HNO2 ilə reaksiyaya girərək (deaminləşmə) bildiyimiz Urasil və Ammonyak molekullarını əmələ gətirdiyi öyrənildi.

Bu zamanda ribozimdən bəhs edilməsi üçün tezdir çünki ribozimiwn fundamentini yaradacaq materiallar hələ yeni-yeni ortaya çıxır. Bütün koaservatlar mövcudluq “mübarizəsi” aparır və tamamilə, təsadüfi fiziki qanunlarla bölünürlər. Ən nahəyət, yüzmilyonlarla il Adenin, Quanin, Sitozin və Urasil nukleotidləri sərbəst radikalları hesabına bir-biriləri ilə birləşməyə başlayıb böyüdükdən sonra ilkin ribozimdən bəhs etmək olar. Ribozim kimi molekullar avto-katalizator adlanır. Bu molekullar öz- özlərinin “çoxalmasını” sürətləndirirlər. Yəni bir ribozim əmələ gələndə ətrafdakı kimyəvi molekulları istifadə edərək ikinci ribozimi əmələ gətirərək çoxaldır. (Əslində heç nə “çoxaltmır” sadəcə ətrafdakı molekullar formasına görə ribozima uyğunlaşır və digər molekullarla birləşməsi sürətlənir). Daha sonra bu iki ribozim iki yeni ribozimi əmələ gətirir. 4 ribozom isə 4 yenisini əmələ gətirir və həndəsi silsilə ilə artaraq milyonlarla ribozim yaranır. Bu proses laboratoriyada da izlənə bilər. Bu ribozimlər isə nəhayət, RNT-ni yaradır. Əslində tərkib olaraq ribozim və RNT arasında fərq yoxdur sadəcə RNT təkamülləşmiş xarakterinə görə avto-katalizator funksiyasını itirmiş, ancaq ribozimdən çox daha fərqli işləri edə biləcək şəkildə “ixtisaslaşmışdır” Bu sırada digər bir reaksiya var: metilyasiya və ya metilləşmə. Yəni yeni əmələ gəlmiş Urasilə metil (CH3) molekulunun daxil olması (ilkin təbiət şərtlərində atmosfer və su yüksək miqdarda Metan ehtiva edirdi). Bunun nəticəsində ilk Timin formalaşmağa başlayır.
 
Bu bəsit reaksiyanın məhsulu olan Timinin Urasildən bir çox üstünlükləri var : 
 
 1) Timin metilləşmə nəticəsində əmələ gəlir və tərkibindəki metil qrupu nukleotidə hidrofobik xüsusiyət qazandırır. Normalda metil qrupu olmasaydı DNT sulu mühitdə daha tez parçalanardı. Ancaq metil qrupu bunu və bunu tərkibində saxlayan Timin bu prosesə mane olur. Digər tərəfdən nukleotik maye içində olan DNT-nin tərkib hissəsi olan Timin ətrafdakı su molekullarını qovaraq DNT-nin daha stabil bir halda qalmasını təmin edir. Urasilin hidrofobik xüsusiyəti olmadığı üçün RNT çox rahat hidrolizə uğrayır. Həmçinin Urasil açıq kimyəvi rabitələri hesabına fərqli molekullarla reaksiyaya girdiyi üçün mutasiya intensivliyi çox yüksəkdir. Timində isə bunların çoxu baş vermir. 
 
2) Daha önəmlisi, dediyimiz kimi Sitozin çox asan bir şəkildə Urasili əmələ gətirəcək şəkildə deaminləşməyə (NH2 itirməsi) uğraya bilər. Yaranan bu Urasil Sitozin ilə komplimentarlaşası Quanin əvəzinə Adeninin yaranmasına səbəb olur. DNT-ni qoruyan bəzi bərpa molekullaru DNT üzərindəki Urasili ayırd edib ( daha doğrusu quruluşları Urasil ilə uyuşub) bu səhvi düzəlirlər (daha doğrusu quruşları uyuşduğu üçün reaksiyaya girib Urasili dəyişdirirlər). Əgər DNT-də Urasildən fərqli molekullar olmasaydı Sitozinin deaminləşməsi tez-tez mutasiyaya səbəb olacaqdı. 
 
 3) Urasil çox rahat metilləşməyə uğraya bilər. Normalda metilləşmə DNT kopyalanması ərzində araya girən kopyalayıcı molekulların olması gərəkən yerləri müəyyən etmək üçün istifadə edilir. Əgər Timinin yerinə Urasil daşıyan DNT molekulları olsaydı Urasil metilyasiyaya uğrayan anda kopyalanma səhvləri olar və canlılıq məhv olardı. 
 
4) Urasil metilyasiyaya uğramamış halı ilə hər nukleotid ilə komplimentar ola bilər. Ancaq Sitozin və Quanin rabitələri olduqca güclü olduğundan Urasilə Adenin qalır. Sitozin və Quaninə bağlana bilmir. Hətta Urasil özü kimi digər bir Urasilə bağlana bilir ki, bu da DNT üçün böyük problemlər yarada bilər, buna görə  DNT-də Urasil yoxdur. Bu şərtlər daxilində RNT-dən daha güclü bir quruluşda olan məhşur cüt spiral – DNT əmələ gəldi. DNT-nin də əmələ gəlməsi RNT sayəsində oldu. İlk başda Urasilə sahib olan ribozimlər vardı, bunların artması yenə Urasilə sahib olan RNT-nin yaranmasına səbəb oldu. Daha sonra daxilində Urasil nukleotidləri metilyasiyaya uğrayam RNT-lər öz qarşılıqları ilə birləşib ilkin DNT-ni əmələ gətirdilər. (Önəmli not !!! : bu proses hoppp deyə baş verməyib, 1 milyard ildən çox dayanmadan davam edib). DNT “müxtəlif RNT”lərin həyat mübarizəsində həyatda qalanların arasından “sağ” çıxan bir molekuldur. DNT-lərin “bütün məlumatları özündən ehtiva edən irsiyyət molekulu” olmasının səbəbi daha davamlı olmasıdır. Əslində DNT-də insanların ilk etapda düşündüyü kimi bir “informasıya” yoxdur. Yalnızca fərqli atom və molekulların və bunların canlının ana-atasından aldığına bağlı olaraq müəyyənləşən düzülüşləridir (sıralama). İlk canlılarda bu düzülüşlər xaotikdir. Lakin daha sonra ikicinsli canlıların meydana gəlməsiylə bu sıralama nizamlanmış və valideynlərdən bərabər miqdarda məumat alacaq hala gəlmişdir. Hətta mitozla çoxalan canlılarda çeşidliliyin artmamasının səbəbi də bu molekulyar səviyyədə baş verən dəyişikliyin mitozda olmamasıdır (mutasiyalar istisna olmaqla). Buna görə DNT-lər əslində bir “məkumat” daşımır. Digər molekullar xüsusilə, RNT daha sonra RNT tərəfindən sintezlənən hüceyrələrimizdə, toxumalarımızda və orqanlarımızda istifadə edilən fermentlər bu molekula (DNT) əsasən sintezlənir. Yenə bir “səbəb-nəticə əlaqəsi uyğunsuzluğu” təhlükəsi görürük : DNT digər fermentləri və bütün hüceyrəvi funksiyaların molekullarını yoxlayıcı xüsusiyətdə olmaq “üçün” təkamülləşməmişdir. Digər hər şey DNT molekulu üzərindəki atomların biokimyəvi reaksiyalarına “əsasən” və bu şəkildə daha nizamlı qala bildikləri “üçün” günümüzdə DNT molekulu üzərindən bütün genetik “informasiya” funksiyasını davam etdirir. Yəni DNT üçün “informasiya” xarakteristikası olduqca məhduddur və sadəcə “düzülüş”dən ibarətdir. Bu düzülüş də DNT ən nəhayətində adi bir molekullar bütünü olduğu üçün zaman içərisində dəyişə və pozula bilir. Bunun nəticəsində isə ya variasiyalar artır yada DNT-ə sahib canlılar adaptasiya ola bilməyəcək dərəcədə köklü dəyişikliyə məruz qalıb məhv olurlar (zərərli mutasiya). Yəni hər şeyimiz bu adi reaksiyalar nəticəsində əmələ gələn molekullara bağlıdır. 

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

Etiketlər
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

                                                                                  

 

Fərid Rüstəmli

Yaşıl Elm platformasının yazarıyam. Azərbaycan Tibb Universitetini bitirmişəm.

Bənzər yazılar

Rəy yazın

Bunlara da nəzər salın

Close
Close
%d bloqqer bunu bəyənir:

Yazı xətası

Qeydiniz redaktora göndəriləcək: