Biyoloji kitabını yeniden yazdıracak

T24 -  California’da tuzlu bir gölde bulunan GFAJ-1 adlı bakteri, yaşam hakkındaki temel bilgileri kökünden değiştirdi. Bakterinin arsenikle hem beslendiği, hem de DNA’sında fosfor yerine bu zehirli maddeyi yapıtaşı olarak kullandığı saptandı. Bu keşif, dünyadaki yaşamın 6 elemente bağlı olması kuralını yıktı, buna arsenik de eklendi. Diğer gezegenlerde hayat olasılığı güçlendi. Mars’ın keşfi planı bile yeniden gözden geçirilecek.

Geçen hafta tüm internet siteleri Amerikan Uzay ve Havacılık Kurumu NASA’nın dünyadışı bir yaşam ya da yaratığa dair ipucu bulduğu söylentileriyle çalkalandı. Nihayet evrende yalnız olup olmadığımızı öğrenmeye hazırlanırken, NASA’nın önceki akşam yaptığı açıklama buna cevap vermese de biyoloji biliminde bir çığır açtı.

California’daki Mono Gölü’nde yaşayan GFAJ-1 adlı bir bakterinin, içinde bizim de olduğumuz diğer tüm canlılardan farklı olarak, ilk kez moleküler yapısında fosfor yerine arsenik kullanabildiği ortaya çıktı. Bu keşif önemli, çünkü ilk kez dünyadaki yaşamın ‘karbon, hidrojen, azot, oksijen, fosfor ve kükürt’ şeklinde 6 elemente bağlı olduğu yönündeki genel kural yıkıldı.

6 element aranıyordu

Bu büyüleyici keşif hem dünyada yaşamı yeniden düşünmeye, hem de diğer gezegenlerden elde edilen bulguları yeniden değerlendirmeye zorlayacak. Örneğin Ay veya başka bir gezegenden elde edilen madde veya görüntüler şimdi bu bilgi ışığında ele alınacak. Sözgelimi bu bulgularda yoğun arsenik bulunması o gezegende yaşam olabileceğine dair kanıt olabilecek. Bilim adamları diğer gezegenlerde biyolojik izler ararken hep ‘karbon, hidrojen, azot, oksijen, fosfor ve kükürt’ maddelerini arıyordu. Dünya ve dünya dışı yaşam araştırmalarını altüst edebilecek keşifle ortaya çıkarılan bakteri ise yalnızca arsenikle yaşamak ve beslenmekle kalmıyor, aynı zamanda arseniği kendi DNA’sına ve hücrelerine katıyor.

Yazılmamış yasalar var

Aslında bu konudaki tüm çalışmalar, birkaç yıl önce, yazılmamış biyoloji yasaları olabileceği ve dünya üzerinde değişik yaşam biçimlerinin bulunabileceği olasılığı konusunda üç bilim adamı arasındaki tartışmalardan çıktı. Amerikan Jeofizik Enstitüsü (USGS) Astrobiyoloji Profesörü Felisa Wolfe-Simon, Arizona Üniversitesi’nden Ariel Anbar ve Paul Davies adlı araştırmacılar, 2009’da yayınladıkları ortak çalışmalarında, dünyadaki bazı yaşam biçimlerinde, arseniğin elementlerin periyodik tablosunda birbirine yakın olduğu fosforun yerini alabileceğini belirttiler.

DNA’sını değiştirdi

Bunun üzerine Felisa Wolfe-Simon, yüksek düzeyde tuz ve arseniğin bulunduğu California’daki Mono Gölü’nde bu teorisini deneylerle ortaya koymak için çalışmalara başladı. Bakteri her ne kadar fosforla daha iyi büyüse de çok miktarda arsenik ve çok az miktarda fosfor içeren bir şişede de yaşamını sürdürdü. Wolfe-Simon’u şaşırtan ise bakterinin arsenikle beslenmekle kalmayıp DNA’sında onu fosforun yerine koyabilmesiydi.

Aslında yeni değil

GFAJ-1’in ‘Halomonadaceae gamma probakteri’ ailesinden bilinen bir bakteri olduğunun altını çizen bilim adamları, bunun aslında yeni bir durum olmadığını, ama şimdiye kadar kimsenin “arsenik gibi yaşam düşmanı bir ortamda gelişimin” olabileceğini düşünmediğini, fark etmediğini kaydettiler. Profesör Anbar, “Burada yeni olan unsur, arseniğin bir organizma için yapı taşı olarak kullanılmasıdır” dedi. Uygulamalı Moleküler Evrim Vakfı araştırmacısı Steven Benner ise arseniğin DNA ve proteinlerde yer almasının kanıtlanmadığı görüşünde.

Arsenik ‘fosforun zehirli kuzeni’

Arsenik elementler tablosunda fosforun hemen altında ve onunla birçok kimyasal özelliği ortak. Bu yüzden “fosforun zehirli kuzeni” diye biliniyor. Biyolojik hücreler iki madde arasındaki farkı tam algılayamadığı için arsenik zehir etkisi yapıyor. Hücreler arsenik yerine fosfor kullanıyor. Çünkü arsenik bazlı bileşikler suda daha az sabit kalıyor. Bu da hücrelerin normal işlev görmemesine ve ölmelerine yol açıyor.

Mono Gölü’nde çalışma sürüyor

California’nın Mono Gölü’nün 16 kilometre uzunluğundaki sahilinde hummalı bir çalışma sürüyor. Biyoloji alanında çığır açan ve dünyada yankılanan bu büyük buluş, tüm bilim adamlarını da heyecanlandırdı. Amerikan Jeofizik Enstitüsü (USGS) Astrobiyoloji Profesörü Felisa Wolfe-Simon, Mono Gölü’nden çıkardığı tortul çekirdeği örneklerini incelemeyi sürdürüyor. Profesöre, ekibi de yardımcı oluyor.

WikiLeaks’e karşı gündem değiştirme mi

NASA’nın açıklaması “Uzayda yaşam bulundu” anonsu bekleyenlerde hayalkırıklığı yaratırken internet sitelerinde “Bunun WikiLeaks sızıntılarını gündemden düşürmek” amaçlı olduğu yorumları dolaştı. Bu yorumlar Amerikalı yazar Dan Brown’ın ‘İhanet Noktası’ kitabını hatırlattı. Bu kitapta uzaydan geldiği iddia edilen bir meteorun üzerinde bulunan fosiller, uzayda hayat olabileceğini düşündürüyordu. Fakat kitaptaki kahramanlar aslının böyle olmadığını ortaya çıkarıyor ve ABD’de başkanlık seçimini büyük ölçüde değiştiriyordu. NASA 1995’te Mars’tan düşen bir meteorun Antarktika’da bulunmasıyla büyük heyecan yaşamıştı. Hatta bu olay astrobiyolojinin kurumlaşmasına yol açmıştı. Ancak meteorda şimdiye dek yaşam izi bulunamadı.

Bilimin ‘Kutsal Kâse’si bulundu

Yeni alan açacak

Arizona Üniversitesi profesörü Paul Davies: Bu organizmanın ikili kapasitesi var. Hem fosfor, hem de arsenikle büyüyebiliyor. Bu onu ‘yaratık’ yapmasa da ayrı bir kökenden farklı bir yaşam ağacına ait kılıyor. Bununla birlikte GFAJ-1 “daha da garip” organizmaların işareti olabilir. Bu Kutsal Kase hiç fosfor içermeyen bir madde de olabilir. GFAJ-1 kesinlikle buzdağının görünen ucu ve yeni bir mikrobiyoloji alanı açacak.

Uzayda arsenik arayacağız

Londra Imperial Üniversitesi astrobiyoloğu Zita Martins: Keşif, dünyadaki yaşamın genişliğini gösterdi. Yaşam sadece bizim bildiğimiz yaşam değil. Çok düşük-yüksek ısılarda hatta asidik ortamlarda yaşayabilen başka canlılar olabilir. Artık uzay yolculuklarında bir de arsenik arayacağız. Fakat özellikle Mars gibi gezegenlerde yaşam izi sadece belirli elementlerde değil aminoasit ve nükleik asit gibi daha karmaşık moleküllerde aranmalı.

Columbia Üniversitesi astrobiyoloğu Caleb Scharf: Bu bizim yiyecek hiçbir şey olmadan elektronik hurdalarla dolu bir odaya atıldıktan sonra androidlere (insan şeklinde robot) dönüşmemiz gibi bir şey.