Yaşam için DNA şart mı?

44 5 dakika okuma süresi

DNA Yaşamın Sembolüne Nasıl Dönüştü?

Bir insanın, bir ağacın, bir bakterinin ve hatta okyanusun derinliklerinde yaşayan mikroskobik canlıların ortak noktası nedir?

Bugün bu soruya verilecek en yaygın cevaplardan biri DNA olurdu. Bilimsel dergilerde, ders kitaplarında, filmlerde ve haberlerde DNA artık yalnızca bir molekül değil, yaşamın sembolü haline gelmiştir. Çift sarmal yapısı, modern bilimin en tanınan imgelerinden biridir. Bir suç soruşturmasından kalıtsal hastalıklara, evrimden biyoteknolojiye kadar pek çok konu DNA üzerinden anlatılır.

Bu nedenle çoğu insan için DNA ile yaşam neredeyse aynı şeymiş gibi görünür. Sanki yaşamın özü bu molekülün içine yerleştirilmiştir. Fakat burada durup düşünmek gerekir.

DNA’nın yaşamın merkezinde yer alması, yaşamın yalnızca DNA’dan ibaret olduğu anlamına gelir mi?

Yoksa DNA, çok daha büyük bir hikâyenin yalnızca bir parçası mıdır?

Bu soru bizi biyolojinin sınırlarından çıkarıp yaşamın kendisine doğru götürmeye başlar.

Yaşamın Bütün Bilinen Örneklerinde DNA Var

Bugün Dünya üzerinde keşfedilmiş bütün canlılar DNA kullanır. Bir balina ile bir bakteri arasındaki fark muazzam görünse de ikisinin de hücrelerinde aynı temel molekül bulunur. Bir meşe ağacı ile bir insanın yaşam süreçleri birbirinden çok farklı olsa da genetik talimatlarını taşıyan yapı aynıdır. Bu durum tesadüf değildir.

Yaklaşık dört milyar yıllık evrimsel süreç boyunca DNA olağanüstü başarılı bir sistem haline gelmiştir. Kararlıdır. Bilgiyi uzun süre koruyabilir. Kendini kopyalayabilir. Hatalar yapabilir ve bu hatalar bazen evrimsel yeniliklerin kapısını açabilir.

Bir bakıma Dünya üzerindeki bütün yaşam, ortak bir genetik dil konuşuyor gibidir. Bu yüzden bazı bilim insanları, yaşayan her şeyin aslında çok eski bir ortak atanın torunları olduğunu düşünür. Bugün yeryüzündeki bütün canlı çeşitliliği, milyarlarca yıl önce yaşamış tek bir soyun dallanıp budaklanmış devamı olabilir. Eğer durum buysa, DNA yalnızca başarılı bir molekül değil; aynı zamanda Dünya’daki bütün yaşamın ortak mirasıdır. Ancak bu noktada önemli bir ayrım yapmak gerekir.

Bir şeyin bütün bilinen yaşam biçimlerinde bulunması, onun yaşamın mutlak şartı olduğunu kanıtlamaz. Bu yalnızca bizim şimdiye kadar gördüğümüz bütün örneklerde bulunduğunu gösterir.Genellikle bu iki fikir birbirine karıştırılır.

Fakat DNA Yaşamın Kendisi Değil

Bir hücrenin içindeki DNA’yı mikroskop altında görebilseydik, yaşamın kendisini görmüş olur muyduk?

Muhtemelen hayır. Çünkü DNA tek başına canlı değildir. Bir deney tüpüne saf DNA koyabilirsiniz. Yıllarca saklayabilirsiniz. Hatta milyonlarca yıl önce yaşamış canlıların DNA parçalarını fosillerden elde etmek bile mümkündür. Fakat DNA kendi başına nefes almaz.

Beslenmez.

Çevresini algılamaz.

Kendini korumaz.

Canlılık dediğimiz şey, DNA ile birlikte çalışan çok daha büyük bir sistemin ürünüdür. Hücre zarları, proteinler, enerji üretim mekanizmaları, kimyasal ağlar ve sürekli devam eden sayısız süreç…

Yaşam bir molekülden çok, bir organizasyon biçimine benzer. Aynı atomlar hem bir kayanın içinde bulunabilir hem de bir insan beyninin içinde. Fakat biri düşünmezken diğeri evreni sorgulayabilir. Aradaki fark atomların kendisinden çok, onların nasıl örgütlendiğinde yatıyor olabilir. Bu nedenle bazı araştırmacılar yaşamı belirli bir madde türü olarak değil, belirli bir düzen türü olarak tanımlamaya çalışırlar. Belki de yaşamın sırrı kullanılan malzemede değil, o malzemenin nasıl organize olduğundadır.

İlk DNA Nasıl Ortaya Çıkmış Olabilir?

DNA’nın yaşam için ne kadar önemli olduğunu biliyoruz. Fakat bu bizi başka bir probleme götürür.

İlk DNA nasıl ortaya çıktı?

Bugün bir hücre DNA üretebilir. Ancak bunu yapabilmek için proteinlere ihtiyaç duyar. Proteinlerin üretilmesi için ise DNA’da kayıtlı talimatlara ihtiyaç vardır. Bu durum uzun süre bilim insanlarını zorlayan bir döngü yaratmıştır.

DNA proteinleri gerektiriyor.

Proteinler DNA’yı gerektiriyor.

Peki ilk adım hangisiydi? Bu soru yaşamın kökeni araştırmalarının merkezinde yer alır. Henüz kesin bir cevap yoktur. Ancak son yüzyılda geliştirilen bazı teoriler, yaşamın başlangıcına dair yeni bakış açıları sunmuştur.

RNA Dünyası: DNA’dan Önce Bir Yaşam Mümkündü Belki de

Bugün birçok araştırmacının üzerinde durduğu fikirlerden biri RNA Dünyası Hipotezi’dir. RNA, DNA’nın yakın bir akrabasıdır. Fakat ilginç bir özelliği vardır. Bazı RNA molekülleri yalnızca bilgi taşımakla kalmaz, aynı zamanda kimyasal reaksiyonlara da katılabilir.

Bu durum RNA’yı benzersiz kılar.

Çünkü hem depolayan hem de çalışan bir sistem gibi davranabilir. Bu nedenle bazı bilim insanları yaşamın ilk dönemlerinde DNA’nın henüz bulunmadığını düşünmektedir. Belki ilk kendini kopyalayan yapılar RNA benzeri moleküllerdi. Belki milyonlarca yıl boyunca Dünya üzerinde DNA’sız bir biyolojik evre yaşandı. Daha sonra DNA ortaya çıktı ve daha kararlı olduğu için baskın hale geldi. Bu senaryo doğruysa oldukça dikkat çekici bir sonuca ulaşırız. Bugün bildiğimiz yaşam DNA’ya dayanıyor olabilir.

Fakat yaşamın ilk adımları DNA ile başlamamış olabilir.

Yaşamın Temelinde Moleküller mi, Organizasyon mu Var?

Bu noktada soru değişmeye başlar. Artık yalnızca DNA’yı değil, yaşamın kendisini sorguluyoruz.

Canlı ile cansız arasındaki çizgi tam olarak nerede başlıyor?

Bir virüs canlı mıdır?

Bir hücre canlıdır da onu oluşturan moleküller neden canlı değildir?

Bir organizmayı canlı yapan şey yalnızca hangi maddelerden oluştuğu mudur?

Yoksa bu maddelerin bir araya gelme biçimi mi?

Modern bilim bu konuda hâlâ kesin bir cevap vermiş değildir. Yaşamın onlarca farklı tanımı vardır.

Bazıları metabolizmayı merkeze koyar.

Bazıları evrimi.

Bazıları bilgi aktarımını.

Bazıları ise kendini sürdürebilen karmaşık sistemleri.

Belki de yaşam tek bir özelliğe indirgenemeyecek kadar karmaşıktır.

Tıpkı bilinç gibi. Onu gördüğümüzde tanırız ama tam olarak nerede başladığını tarif etmekte zorlanırız.

Başka Bir Kimya ile Yaşam Mümkün Olabilir mi?

Bugün yaşamı düşündüğümüzde aklımıza belirli bir tablo gelir. Karbon temelli moleküller, suyun içinde gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar, hücreler, proteinler ve DNA. Bunun nedeni yalnızca biyoloji kitaplarında böyle öğrenmiş olmamız değil, şimdiye kadar gözlemlediğimiz bütün yaşamın gerçekten bu ortak temeller üzerine kurulmuş olmasıdır. Ancak burada dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta vardır: Biz yaşamın bütün olası biçimlerini değil, yalnızca Dünya’da ortaya çıkmış tek bir yaşam örneğini biliyoruz.

Bu durum, elimizdeki verilerin gücünü olduğu kadar sınırlarını da gösterir. Çünkü Dünya üzerindeki tüm canlılar, ne kadar farklı görünürlerse görünsünler, aynı evrimsel ağacın dallarıdır. Bir bakıma doğa bize yalnızca tek bir çözümü göstermiştir. Fakat bu, başka çözümlerin olmadığı anlamına gelmez. Eğer evrenin başka köşelerinde yaşam ortaya çıkmışsa, onun da mutlaka karbon kullanması, suya ihtiyaç duyması veya DNA taşıması gerektiğini kesin olarak söyleyemeyiz.

Bu nedenle bilim insanları uzun zamandır daha farklı olasılıkları araştırıyor. Belki başka bir dünyada yaşam, bizim alışık olduğumuz kimyadan farklı bir temele dayanıyordur. Belki genetik bilgiyi taşıyan yapı DNA değildir. Belki hücre dediğimiz organizasyon biçimi bile evrensel değildir. Şu an için bunların hiçbiri gözlemlenmiş değil. Ancak aynı şekilde, bunların imkânsız olduğunu gösteren bir fizik yasası da bilmiyoruz.

Belki yaşam, Dünya’nın keşfettiği tek bir kimyasal yol değildir. Belki de evren, aynı sonuca ulaşabilen birçok farklı yol barındırıyordur. Eğer öyleyse, bugün yaşam dediğimiz şey evrensel bir kuraldan çok, çok daha büyük bir olasılıklar denizinin içinde karşılaştığımız ilk örnek olabilir.

Dünya Dışındaki Yaşam DNA Kullanmak Zorunda mı?

İnsan zihni kaçınılmaz olarak kendi deneyimlerinin sınırları içinde düşünür.

Bugüne kadar yalnızca tek bir yaşam örneği gördük:

Dünya yaşamı.

Bu yüzden uzayda yaşam ararken de çoğu zaman Dünya’yı arıyoruz.

Sıvı su.

Karbon.

Atmosfer.

Organik moleküller.

Fakat evrende yaşam ortaya çıkmışsa, bizimkine benzemek zorunda mı?

Belki başka bir gezegende yaşam vardır ama DNA kullanmıyordur.

Belki hücre kavramı bile yoktur.

Belki bizim canlı olarak tanımlamayacağımız bir biçimde varlığını sürdürüyordur.

Bu düşünce ilk başta spekülatif görünebilir. Fakat aslında yalnızca bilgi eksikliğimizin bir sonucudur. Çünkü elimizde karşılaştırabileceğimiz ikinci bir yaşam örneği yoktur ve tek örnek üzerinden evrensel kurallar çıkarmak her zaman risklidir.