Yaşamın Başlangıcı Nerede?

Bilim insanları ve bilim kurgu hayranları nesillerdir insanlığın başka yaşamlarla ilk kez uzayda karşılaşacağını varsayarak yetişti. Fakat modern genetikten yararlanarak yaşamı deney tüplerinde yaratmaya çalışan sayılı kimyacı ve biyologa göre, bunun Dünya'da gerçekleşmesi pek âlâ mümkün. Hatta buradaki Scripps Araştırma Enstitüsü profesörlerinden Gerald F. Joyce, bu çizgiyi bir bakıma aşmış bile olabilir. Biyologlar yaşamın nası l tanımlanması gerektiği, hatta böyle bir tanımın işe yarayıp yaramayacağı konusunda hemfikir değiller. Fakat çoğu, evrimleşme ve uyum gösterme kabiliyetinin yaşam için çok önemli olduğunu kabul ediyor. Kabul ettikleri bir başka şey de, yaşamın nasıl başladığı ve evrende ne kadar özel bir yer tuttuğu (ayrıca, eğer dışarıda bir yerde rastlarsak yaşamı nasıl tanıyacağımızın ipuçları) konusuna ikinci bir yaşam örneğinin ışık tutabileceği. Dr. Joyce daha geçenlerde, "Astronomlar, 'Evrenin yaşama gebe olduğu muhakkaktır' deyince deliye dönüyorum. Dünya'ya benzer bir gezegen varsa orada yaşamın doğmasının ihtimali nedir? Milyonda bir mi? Milyonda iki mi? Bunun nasıl söylenebileceğini anlamıyorum. Ama yaşama ait ikinci bir örnek varsa, o yaşam suni bile olsa, bir fikriniz olabilir. Ve bunu gerçekleştirmek üzere olduğumuza kalıbımı basarım" diyordu. Dört yıl önce Dr. Joyce ve lisansüstü öğrencisi Tracey A. Lincoln, deney tüpünde bir molekülü evrimleştirdiler. Bu molekül, doğru malzemeler verildiğinde sürekli olarak kendini kopyalayıp evrimleşebiliyordu. Dr. Joyce'un molekülü, DNA'daki şifreye uygun olarak proteinleri bir araya getiren bir tür RNA, yani ribonükleik asit. Ne RNA ne de DNA kendi başına canlıdır. Fakat Dr. Joyce'un özel olarak geliştirdiği RNA, deney tüpünde kendini tekrar tekrar kopyalamaya ve evrimleşmeye yaklaşıyor. Dr. Joyce, tüm yaşam biçimlerinin ürediğini fakat Dünya'daki canlıların başarı şansını artırmak için tavuskuşunun tüylerinden balinaların şarkılarına kadar türlü hileler geliştirdiklerini açıklıyor. Kendi molekülleriyse henüz o noktada değil. Fakat Dr. Joyce'a göre bu sadece bir zaman meselesi. Deney tüpünde yaşamın felsefi ve entelektüel sonuçları muazzam olacak. Bazı bilim adamları böyle bir başarının bilim kurgulardaki gibi olmayacağını, bunu herkesin kabul etmesinin yıllar alabileceğini belirtiyor. Bildiğimiz haliyle Dünya'daki yaşam DNA'ya dayanıyor. DNA'ysa, çifte sarmalındaki dört harfli alfabesinde, hücrelerin üretimi ve işleyişiyle ilgili talimatları barındıran karbon esaslı bir moleküldür. İkinci bir yaşam örneği müthiş olasılıklara gebedir. Bu yaşam farklı bir genetik şifre kullanan DNA'lara, DNA'lardan daha karmaşık moleküllere ve hatta fosfor veya demir gibi, karbon dışında başka bir kimyasal esasa dayandırılabilir. Kimyanın şart olup olmadığını soranlar bile var. İngiliz astronom Fred Hoyle'un "Kara Bulut" romanında kurguladığı gibi, acaba yaşam, dev bir yıldızlar arası bulutta elektrik yüklü toz tanecikleri halinde ortaya çıkabilir mi? Dr. Joyce'un aktardığına göre, Dr. Lincoln'le yaptığı çalışma, insan yapısındaki moleküllerin birbirini izleyen nesillerde evrimleşebildiğini gösterdi. Dr. Joyce, "Bu moleküller dededen toruna bilgiyi aktarabiliyor, mutasyona uğrayabiliyor" diyor.
Yeni Yaşam Biçimleri Düşünmek
Başka laboratuvarlarda da artık türlü olasılıklar araştırılıyor. Steven Benner gibi araştırmacılar, dört harfi aşkın bir alfabeye dayalı şifreler kullanan DNA'lar geliştirip deney yapıyor. İnsan genomunun çözülmesine yardım eden ve bugün J. Craig Venter Enstitüsü'nün başkanı olan J. Craig Venter, hazır kimyasallarla bakteryel bir keçi parazitinin genomunu baştan yapıp onu bir bakterinin içine yerleştirdi, o da bakteriyi ele geçirip kendi kopyalarını üretmeye başladı. Harvard Tıp Fakültesi'nden George Church ve Farren Isaacs, E. Coli bakterisinin genomunu baştan programladıklarını, böylece ona yeni özellikler katmanın yolunu açtıklarını bildirdiler. Yine Harvard Tıp Fakültesi'nden Jack Szostak ve meslektaşları, kendini kopyalayabilen ve tahminen evrimleşebilen suni bir hücre yapmak gibi iddialı bir projeye giriştiler.
Yaşamın Başlangıcını Aramak
Bilim insanları Dünya'da yaşamın 3,8 milyar yıl kadar önce başladığına inanıyor. Kimyacılara göre yaşamın ilk örneği bir RNA olabilir. (The New York Times, 22 Ağustos'ta, Avustralyalı ve İngiliz yerbilimcilerinden oluşan bir ekibin tek hücreli canlılara ait 3,4 milyar yaşında fosiller bulduklarını bildirdi. Bilim insanlarına göre bunlar, Dünya'da bilinen en eski fosiller.) Bugün RNA, DNA'nın ayak işlerini yapıyor. DNA gibi genetik bilgileri şifreliyor fakat ondan farklı olarak, başka moleküller arasında kimyasal tepkimeleri de başlatarak onları ayırabiliyor veya birbirine bağlayabiliyor (modern organizmalarda bu işi daha çok proteinler yapmaktadır). Mas sachus et ts Tek no l o j i Enstitüsü'nden biyolog Alexander Rich, 1962'de RNA'nın başlangıçta iki rolü de üstlenmiş olabileceğini dile getirmişti. Bilim insanları Dünya'da yaşamın bu şekilde doğduğunu ispatlayamıyor ama kendi RNA'larını yapıp ona hayat üfleyip üfleyemeyeceklerini görebilirler. 2002'de Dr. Joyce ve araştırmacı Natasha Paul, küçük bir molekül çiftini tanıyıp birbirine bağlayan bir molekül tasarladılar. Birleşen moleküller başlangıçtaki T biçimli molekülün yeni bir kopyasını oluşturacaklardı. İşe yaradı; RNA, kendine ait yeni bir kopya üretebildi ama bu, başlangıçtaki RNA'nın doğal çözülme eğilimine ayak uyduracak kadar hızlı değildi. Yani RNA üremeye kalmadan ölüyordu. Dr. Joyce, birbirini tümleyen iki RNA versiyonunun yekdiğerini üretmesini sağlayarak, işlemi hızlandırmanın bir yolunu buldu. 1 Ekim 2007'de "kritik bir aşamaya" gelindi ve molekül nüfusu katlanarak çoğalmaya başladı. Dr. Joyce'un ekibi 12 türden çoğaltıcı geliştirdi ve bunlar üreme kabiliyetlerini artıracak şekilde mutasyona uğrayıp evrimleşebiliyorlardı. Rekabet etsinler diye onları doğru "besinlerin" olduğu bir potaya attılar. Sonunda kazanan moleküller artık her 15 dakikada bir ikiye katlanıyordu. Yanlış değiş tokuşlar mutasyonlara götürüyordu. Baş l angıçtaki versiyonların çoğu neredeyse tamamen ortadan kalktı. Kısacası, moleküller evrimleşti.
Molekülleri Kullanmak
Başka bir deneyde de moleküller, ancak başka bir kimyasalın varlığı halinde çoğalacak şekilde yeniden tasarlandı. Çoğaltıcı moleküllerin çevredeki kirletici maddeleri veya tehlikeli toksinleri saptayacak şekilde tasarlanabileceğini açıklayan Dr. Joyce, "Bunun da böyle bir uygulaması olacak" diyor. Dr. Joyce'un ekibi şimdi 256 değişik çoğalma enzimiyle aynı turnuvayı yeniden başlatmaya hazırlanıyor. Bunun sonucunda 65 bin olası gen kombinasyonu doğabilir. Dr. Lincoln'ün belirttiği gibi, "Kapıyı çalıyoruz, ama içeri girmemize daha var". RNA'nın bazı yeteneklerini keşfetmekle ilgili bir Nobel ödülünü paylaşan Yale Üniversitesi profesörü Sidney Altman, deney tüpünde gerçek yaşama hâlâ birkaç yıl olabileceğini aktararak, "Gerry Joyce'un çoğaltıcı molekülleri çok akıllı" diyor ama henüz kendi kendine hayatta kalamadıklarını ekliyor. RNA'larına örnek olarak ne öğretebileceği sorulan Dr. Joyce, küçük bir molekül çiftini birleştirerek kendini kopyalamasını sağlayan malzemelerden birinin yaratılmasında rol alabileceğini söylüyor. Yeteneği artırmanın karmaşıklıktan geçtiğini belirtiyor. Dr. Joyce'un molekülünün yalnızca iki geni var, insanın ise 25 bin; deneylerde bu genlerin dört harfi kullanılıyor, insan genomununsa 3 milyar harfi var. "Bize yaşam kitabının tamamını verebilecek küçük bir oyuncak genomumuz var ama cümleler henüz iki sözcükten ibaret" diyor Dr. Joyce. Öte yandan, Dr. Joyce'un genomu hiç tahmin edilmeyen bir sözcükle belki yaratıcısını da şaşırtabilir. Dr. Joyce, "Öyle bir şey olursa bunu benim için yapmış olur ve beni mutlu eder" diyor ve ekliyor: "Bunu yüksek sesle söylemem ama o bir canlı."