SORU:
İDDİA:
Yaşam tarafından kullanılan 20 amino asidin hepsi sol-elli aminoasittir. Bunun şans eseri meydana gelmiş olma olasılığı çok düşüktür.
CEVAP:
1. Canlıların birçok diğer özelliği gibi yaşam için kullanılan aminoasitler de, muhtemelen şans eseri oluşmamıştır. Aksine, bir seçilim sürecinin sonunda oluşmuş olmaları daha yüksek bir ihtimaldir.
Tek bir peptit kopyalayıcısı, başta sağ ve sol elli kısımların bulunduğu rastgele bir karışımdaki tek ellilik oranını arttırabilmektedir (6;9). Ayrıca parçaların iki boyutlu yüzeyler üzerinde kendi kendine toplanması da tek elliliği arttırabilmektedir (10). Serin (Ser, S), tek ellilik içeren kararlı kümeler oluşturur, bunlar da daha sonradan kendilerine benzeyen türde elliliğe sahip olan başka aminoasitleri seçebilir. Bu kümeler, aynı zamanda gliseraldehit, glukoz ve fosforik asit gibi biyolojik olarak önemli moleküller de içerir (8). Bir aminoasit türü içerisindeki ellilik fazlası, ilkel yaşamda büyük rol oynamış olabilecek diğer organik ürünlerin (örnek: treoz) elliliğini kolaylaştırır (5).
2. Cansız maddelerden türemiş olması gereken ve meteorlarda bulunan aminoasitler de daha çok sol-ellidir. Bunun muhtemel sebebi, ilkel güneş sistemindeki dairesel olarak kutuplaşmış morötesi (UV) ışıktır (3;2). Beta bozunumuna neden olan zayıf nükleer kuvvet, sadece sol spinli elektronlar üretir. Bu elektronlara maruz kalan kimyasalların da, kendileri gibi sol-elli kristaller oluşturması daha olasıdır (7). Yeryüzündeki sol-elli aminoasitlerin yaygınlığının sorumlusu da bu tür mekanizmalar olabilir.
3. Kendi kendini kopyalayabilen ilk molekül, 8 veya daha az aminoasit türüne sahip olmuş olabilir (1). Aynı elliliğin şans eseri birkaç kez oluşabilmesi, o kadar da olasılık dışı değildir. Özellikle de aminoasitlerden bir tanesi, hiçbir elliliğe sahip olmayan glisin ise.
4. Bazı bakteriler, sağ-elli amino asitleri de kullanırlar (4).
Kaynaklar:
1. Cavalier-Smith T. 2001. Obcells as proto-organisms: membrane heredity, lithophosphorylation, and the origins of the genetic code, the first cells, and photosynthesis. Journal of Molecular Evolution 53: 555-595.
2. Cronin, J. R. and S. Pizzarello. 1999. Amino acid enantiomer excesses in meteorites: Origin and significance. Advances in Space Research 23(2): 293-299.
3. Engel, M. H. and S. A. Macko. 1997. Isotopic evidence for extraterrestrial non-racemic amino acids in the Murchison meteorite. Nature 389: 265-268. See also: Chyba, C. R., 1997. A left-handed Solar System? Nature 389: 234-235.
4. McCarthy, Matthew D., John I. Hedges and Ronald Benner. 1998. Major bacterial contribution to marine dissolved organic nitrogen. Science 281: 231-234.
5. Pizzarello, S. and A. L. Weber. 2004. Prebiotic amino acids as asymmetric catalysts. Science 303: 1151.
6. Saghatelian, A., Y. Yokobayashi, K. Soltani and M. R. Ghadiri. 2001. A chiroselective peptide replicator. Nature 409: 797-801.
7. Service, R. F. 1999. Does life’s handedness come from within? Science 286: 1282-1283.
8. Takats, Zoltan, Sergio C. Nanita and R. Graham Cooks. 2003. Serine octamer reactions: indicators of prebiotic relevance. Angewandte Chemie International Edition 42: 3521-3523.
9. TSRI. 2001 (15 Feb.). New study by scientists at the Scripps Research Institute suggests an answer for one of the oldest questions in biology.http://www.scripps.edu/news/press/021401.html
10. Zepik, H. et al. 2002. Chiral amplification of oligopeptides in two-dimensional crystalline self-assemblies on water. Science 295: 1266-1269.