Nefes alınca akciğerlerimize çektiğimiz havadaki oksijenin, enerji kaynağı olarak kullanılmak üzere bedenimizdeki hücrelere nasıl taşındığını hiç merak ettiniz mi? Ya da yediğimiz ve sindirdiğimiz besinlerdeki yararlı bileşiklerin nasıl seçildiğini? Bağışıklık hücrelerinin, beden için tehlike taşıyan bakteri ya da virüsleri nasıl tanıdığını ya da içtiğiniz bir kalp ilacının nasıl yalnızca kalbiniz üzerinde etkili olduğunu?

Sayısız örnek vermek mümkün; bitki, hayvan ya da insan bir canlı bedenindeki neredeyse her metabolizma sürecinin arkasında çok basit bir mekanizma var. Bu mekanizma son derece yalın ama o kadar iyi çalışıyor ki, ilk ortaya çıktığı zamandan beri neredeyse değişmeden aktarılmış.

Gezegenimizde yaşamın en eski ayak izleri bundan 3,8 milyar yıl öncesine uzanıyor; hatta başlangıcın bundan da eski olabileceğini gösteren ipuçları var. Onları “canlı” olarak adlandırsak da bu ilk organizmalar, birer zarla çevrili basit molekül öbeklerinden başka bir şey değil aslında.

Herhangi bir besin bulma ya da tehlikeden kaçma yeteneği olmayan ilk organizmalar başlangıçta bütünüyle çevreye bağımlı edilgen birer "kimyasal sünger" gibidir. Yağ asitlerinden oluşan ilk hücre zarları, deniz tabanındaki jeotermal bacalardan fışkıran mineral ve organik moleküllerin içeri kendiliğinden sızmasına izin verecek kadar geçirgendir; gereken enerji ise, bu derinliklerdeki hidrojen ve sülfür bileşikleri arasındaki termal enerji farklarından sağlanır. Kısacası, güneş ışığından yoksun bu karanlık dünyada yaşam, gezegenin iç ısısından gelen jeotermal enerjiyi ve çevresindeki zengin kimyasal çorbayı doğrudan “emerek” varlığını sürdürmektedir.

Ne var ki bir süre sonra kimi tek hücrelilerin zarlarındaki protein molekülleri farklı bir işlev kazanır. Bu proteinler, yani reseptörler, belirli bir geometrik şekle ve kimyasal yük dağılımına sahip molekülleri bağlamaya başlar. Farklı türdeki her reseptör, bir “kilit-anahtar” mekanizması gibi yalnızca özel bir molekül türüne bağlanabilmektedir.

Ama asıl çarpıcı olan, bağlanma sonrasında olanlardır. Sudaki şeker veya amino asit moleküllerinin hücre zarındaki uygun reseptörlere bağlanması, reseptörün şeklini değiştirir ve hücre içinde bir mesaj zinciri başlatır. Hücre içinde bir karar verici gibi davranan CheA proteini kendi yapısına fosfat ekler (otofosforilasyon) ve ardından bunu hücre kamçısının yönünü değiştiren CheY’ye aktarır. CheY'deki fosfat miktarı, bakterinin ne yapacağını belirleyen karar verici olarak işlev görür.

Eğer tek hücreli, besin yoğunluğunun arttığı bir yöne doğru gidiyorsa CheA........

© Gazete Pencere