Laboratuvardan hayata

Yapay yaşam yakında gerçeğe dönüşecek mi?

Laboratuvarda yaşamın ortaya çıkması için hangi karışıma ihtiyaç vardır? Ünlü Miller-Urey deneyinden yaklaşık 70 yıl sonra deneysel kimyagerler basit yaşam yaratmaya giderek yaklaşıyor.

Yaşam Dünya’da yaklaşık 3,5 milyar yıl önce ortaya çıktı. O dönemde basit bakteriler gelişti. Bunun tam olarak nasıl gerçekleştiği insanları ilgilendiriyor. Muhtemelen var olduğundan beri. 20. yüzyılda insanlar yardım etti ve yaşamı kendileri yaratmaya çalıştılar: yapay olarak ve laboratuvarda.

Chicago Üniversitesi’ndeki iki araştırmacı, bir tür yıldırım olan enerjiyi ekleyerek ilkel bir çorbaya hayat vermeye çalıştı. İşe yaramadı. Bugün deneysel kimyagerler laboratuvar yaşamının yakında gerçeğe dönüşeceğinden eminler.

Her şey zaman meselesi

“Gelecek 20 yıl içinde laboratuvarda basit bir yaşam yaratmak mümkün olacak.” Nobel Ödülü sahibi ve ETH Zürih’teki astrofizikçi Didier Queloz da bunu söylüyor. Kendine olan güveninin nedeni: “Biyomoleküler kimyada on yıldır gerçek bir devrim yaşanıyor ve ilerleme çok büyük.” Diğer araştırmacılar da onun güvenini paylaşıyor. Örneğin Heidelberg’in yaşamın kökenini araştırma girişimini koordine eden astrofizikçi Thomas Henning. Hatta şöyle diyor: “Grubumuzdaki kimyagerler muhtemelen önümüzdeki beş yıl içinde laboratuvarda ilk ilkel hücreleri oluşturabilecekler.”

İlkel çorba ile deney

Stanley Miller ve Harold Urey’in 1950’lerde yaptığı deney bugün hala efsanedir. Chicago Üniversitesi’nde 5 litrelik bir kapta ilkel bir atmosfer yeniden yaratıldı: metan, amonyak ve hidrojen karışımı. Bunu, suyu buharlaştırdıkları ikinci bir kaba bağladılar. Miller ve Urey, ilksel çorbayı yıldırımı simüle eden elektrik yükleriyle etkinleştirdiler. Bunun sonucunda yaşamın önemli bileşenleri olan basit amino asitler ortaya çıktı. Ama hayat yok.

Hâlâ bir gizem: Yaşam nerede ortaya çıktı?

Daha önce araştırmacılar, yaşamın siyah sigara içenlerde, derin denizlerdeki kaplıcalarda ortaya çıktığından şüpheleniyorlardı. Münih’teki Maximilians Üniversitesi Sistem Biyofiziği Profesörü Dieter Braun, laboratuvardaki deneysel deneyimlerin artık farklı bir yöne işaret ettiğini söylüyor: “Tatlı suya, daha alkali pH değerlerine ve ara sıra kuruluğa ihtiyacımız var.” Bu, başka yerlerin aniden yaşamın ortaya çıkması için sıcak adaylar olarak görülmesi anlamına geliyor: örneğin İzlanda veya Hawaii gibi volkanik adalar.

70 yıl sonra, araştırmalar çok daha ileri düzeyde ve teknik olanaklar çok daha iyi. ABD, İngiltere ve Almanya’daki çeşitli gruplar arasında laboratuvarda ilk önce kimin yaşamı yaratabileceği konusunda bir yarış yaşanıyor.

Heidelberg’li araştırmacılar, meteor örnekleri içeren bu kavanozda yaşamın ilk yapı taşlarını oluşturuyor.

Hayat tam olarak nedir?

Hayattan söz edebilmemiz için işleyen (çalışan) bir hücreye ihtiyacımız var.

Braun, “İyi bir ilerleme kaydettik” diyor, “RNA dizileri birbirini mükemmel şekilde kopyaladığında üremeden ve dolayısıyla yaşamdan bahsedebiliriz.” Ancak herkes bunu bu şekilde görmüyor. Heidelberg grubundan Thomas Henning, “Hayattan söz edebilmek için işleyen bir hücreye ihtiyacımız var” diyor. İnsanın hayattan tam olarak ne zaman bahsettiği bir tanım meselesidir.

İsviçre geride kaldı

Nobel Ödülü sahibi Didier Queloz, İsviçre’nin bir zamanlar bu araştırma dalının ön saflarında yer aldığını söylüyor. Ancak bu arada geride kaldı. “Bunun değişmesi gerekiyor” diyor Queloz, “sonuçta ETH dünyanın en iyi on üniversitesinden biri.” Queloz, yaşamın kökenleri ve dağılımına yönelik yeni kurulan araştırma merkeziyle genç ve parlak bilim adamlarını çekmeyi umuyor. ETH’nin bu kervana katılıp katılamayacağını zaman gösterecek.

Bu konuda farklı araştırma grupları

Heidelberg Initiative for the Origins of Life – HIFOL (Almanya)

Ludwig-Maximilians-Universität München
CRC 235 Emergence of Life (Almanya)

Logo of ETH Zurich, to homepage
Centre for Origin and Prevalence of Life (İsviçre)

Dünyadaki ilk yaşam, İzlanda gibi tatlı suyun ve kuraklığın da olduğu volkanik bölgelerde ortaya çıkmış olabilir.