Bu suallar Heinrich Heine Düsseldorf Universitetinin (HHU) Molekulyar Təkamül İnstitutunun tədqiqatının mərkəzindədir. İndi, Düsseldorfdakı bioloqların rəhbərlik etdiyi beynəlxalq komanda, həyatın əsas inqrediyentlərini istehsal etmək üçün ən erkən hüceyrələrin istifadə etdiyi kimyəvi reaksiya şəbəkəsinə, eləcə də bu reaksiyaları təmin edən enerji mənbələrinə işıq tutan Science Advances-də yeni tapıntılar haqqında məlumat verdi. Bakteriyalar və arxeya arasında ən erkən parçalanma zamanı fermentlərin mənşəyini izləyərək, tədqiqatçılar sərbəst yaşayan hüceyrələrin iki dəfə müstəqil olaraq yarana biləcəyinə dair sübutlar tapdılar.
Təxminən 4 milyard il əvvəl Yer indi bildiyimiz planetdən çox fərqli görünürdü. Ən erkən hüceyrələrin formalaşmasını izləmək mümkün olsaydı, səhnə ibtidai hüceyrə həyatının iki fərqli formasını əhatə edə bilərdi. Düsseldorf Universitetinin bioloqu və “Science Advances”də yeni nəşrin baş müəllifi Natalia Mrnjavac deyir: “Biz çox fərqli iki növ hüceyrənin meydana çıxdığını, pioner bakteriyaların və qabaqcıl arxeyaların, hidrotermal ventilyasiya hüdudlarından kənarda həyatda ilk cəhdlərini görərdik”.
Mrnjavac və beynəlxalq komanda tam sərbəst yaşayan hüceyrələrin mövcudluğundan əvvəlki dövr də daxil olmaqla, mikrobların təkamülünün ən erkən mərhələlərindən bəzilərini araşdırmaq üçün genomları, zülal strukturlarını və kimyəvi reaksiyaları araşdırıb. Tədqiqatın baş müəllifi Düsseldorf bioloqu Uilyam Martin deyir: “Bu müqayisələr bizə fermentlər tərəfindən kataliz olunan maddələr mübadiləsinin Yer qabığında metalların katalizlədiyi kortəbii reaksiyalar nəticəsində yaranan təkamül mərhələsinə dair misli görünməmiş fikirlər verir”. Erkən Həyat Kimyasının Yenidən qurulması Erkən maddələr mübadiləsinin yalnız seçilmiş hissələrinə diqqət yetirmək əvəzinə, tədqiqatçılar hüceyrələrin əsas bioloji komponentləri (amin turşuları, RNT əsasları və vitaminlər) erkən Yerdə mövcud olan materiallardan, o cümlədən hidrogen qazı, ammonyak və CO2 istehsal etmək üçün istifadə etdiyi kimyəvi reaksiyaların tam qrupunu araşdırdılar.
Bu 420 kimyəvi reaksiya birlikdə metabolizm kimi tanınan metabolik şəbəkəni meydana gətirir. Reaksiyaların özləri son dərəcə qədimdir və genetik kodla müqayisə edilə bilən dərəcədə həyat boyu qorunub saxlanılır. Tədqiqatçıları təəccübləndirən o idi ki, bu reaksiyaları həyata keçirən fermentlər bakteriya və arxeya arasında eyni dərəcədə qorunma göstərmirlər.
Martin: "Təəccüblü odur ki, bu reaksiyaları kataliz edən fermentlər bakteriya və arxeyləri ayıran təkamül bölünməsi boyunca qorunmur. Biz bütün hüceyrələrin sonuncu universal əcdadı olan LUCA-nın metabolizm reaksiyalarının yalnız yarısı üçün fermentlərə malik olduğunu aşkar etdik. Digər yarısı isə LUCA-nın olduğu mühitdə metallar tərəfindən katalizləşdirilib." Bu tapıntı göstərir ki, ən erkən metabolizm müasir hüceyrə mübadiləsindən daha çox ətraf mühitdən asılıdır.
Madriddəki Max-Planck-Institut für Kohlenforschung və IMDEA Materials İnstitutundan qeyri-üzvi kimyaçı və tədqiqatın həmmüəllifi Harun Tüysüz, "Təbii olaraq hidrotermal ventilyasiyalarda meydana gələn metallar maddələr mübadiləsində təəccüblü dərəcədə çox sayda fermenti əvəz edə bilər" deyir. Metabolik reaksiyaları kataliz etmək, fermentləri və kofaktorları əvəz etmək üçün metalların istifadəsində beynəlxalq lider olan Kanadanın Ottava Universitetindən Cozef Moran deyir: "Nə qədər yaxından baxsaq, erkən biokimyəvi təkamülün fermentativ və metal katalizatorların hibridindən ibarət olduğunu bir o qədər aydın görə bilərik". Tədqiqatın əsas nailiyyətlərindən biri bioloji katalizin erkən təkamülünün dörd mərhələsinin yenidən qurulması idi.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
