DNA ve kuzeni RNA genetik bilgiyi depolar ve bildiğimiz gibi yaşamı mümkün kılar - ama milyonlarca daha az bilinen kimyasallar aynı şeyi yapabilirse?
Yeni bir çalışma, 1 milyondan fazla kimyasal benzerin biyolojik bilgiyi DNA'nın yaptığı gibi kodlayabileceğini düşündürmektedir. 9 Eylül'de Kimyasal Bilgi ve Modelleme Dergisi'nde yayınlanan yeni çalışma, farmasötik ilaçlar için yeni hedeflere giden yolu gösterebilir, yaşamın Dünya'da nasıl ilk evrimleştiğini açıklayabilir ve hatta gezegenimizin ötesindeki yaşam formlarını aramamıza yardımcı olabilir, yazarlar yazdı.
Emory Üniversitesi'nden bir kimyager olan ortak yazar Jay Goodwin, "Alternatif genetik sistemlerin potansiyelini düşünmek gerçekten heyecan verici… bunların muhtemelen farklı ortamlarda, belki de güneş sistemimizdeki diğer gezegenlerde veya aylarda bile ortaya çıkmış ve evrilmiş olabileceğini" dedi.
Bilinen iki nükleik asit türü olan DNA ve RNA, nükleotitler adı verilen ve belirli bir sırayla bağlanan ve sıralarına bağlı olarak, yazılı bir cümledeki tek tek harflere benzer farklı verileri aktaran kimyasal bitler içerir. Yazarlar, bazı doğal ve insan yapımı moleküller DNA'nın temel yapısını taklit eder, ancak şimdiye kadar hiç kimse bu benzerlerin kaçının var olabileceğini saymaya çalışmamıştı.
Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nden kimyager yardımcı yazar Jim Cleaves, "Biyolojide iki çeşit nükleik asit var." Dedi. "Bulunacak bir tane daha, hatta bir milyon tane daha olup olmadığını bilmek istedik."
Cleaves, "Cevap, beklenenden çok, çok daha fazlası var gibi görünüyor." Dedi.
Yazarlar, nükleik asit benzeri moleküller için kimyasal formüller üretmek üzere bir bilgisayar programı tasarladılar. DNA'da, nükleotitler farklı çiftlerde birleşir ve bir çizgi halinde birleşirler, böylece bilim adamları, üretilen moleküllerinin aynı şekilde oluşabileceğinden emin oldular. Sonunda, programları bu temel kriterleri karşılayan 1.160.000'den fazla farklı molekülü bir araya getirdi.
Köln'deki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi'nde kimyager olan ortak yazar Markus Meringer yaptığı açıklamada, "Bu hesaplamanın sonucuna şaşırdık." Dedi. Diyerek şöyle devam etti: "İskele gibi bir milyondan fazla nükleik asit gibi bir a priori tahmin etmek çok zor olurdu. Şimdi biliyoruz ve bunların bir kısmını laboratuarda test etmeye başlayabiliriz."
Çok sayıda benzer, DNA ve RNA biyoloji dünyasına hakim olmadan önce Dünya'daki yaşamın nasıl gerçekleştiğinin hikayesini açıklığa kavuşturabilir. Teorik olarak evrim, genetik verilerin en iyi taşıyıcıları olarak nükleik asitlere yerleşmeden önce bu diğer moleküllerin bazılarıyla "test çalışmaları" yapmış olabilir.
Görünüşe göre benzerler gelecekteki tıbbi gelişmeleri de destekleyebilir. Açıklamaya göre, nükleotidlere benzeyen ilaçlar, insan vücudundaki tehlikeli virüsleri ve malign kanser hücrelerini zayıflatmak için zaten kullanılıyor. Eldeki yapısal olarak benzer moleküllerin bir kütüphanesi ile, ilaç geliştiricileri potansiyel olarak DNA benzerini hastalıklarla mücadelede önemli bir silah olarak benimseyebilirler.
Emory Üniversitesi'nden bir biyokimyacı olan yazar Pieter Burger, "Modern hesaplama tekniklerini kullanarak, DNA ve RNA'ya kalıtsal bilgileri saklayabilecek alternatif moleküller ararken yeni ilaçlara rastlayabileceğimizi düşünmek kesinlikle büyüleyici." Dedi.
