Harvard Üniversitesi Fizik Kısmı’nda doktora çalışmalarını tamamlama etabına gelen 26 yaşındaki Furkan Öztürk’ün 4 milyar yıl evvel ömrün nasıl başladığına dair gizemlerden birini ortaya çıkardığı keşfi, bilim dünyasında büyük heyecan yarattı.
Genç Türk fizikçinin çalışması, itibarlı akademik yayın organlarında “çığır açıcı keşif” formunda duyurulmaya başlanırken, keşfin Dünya’da ömrün nasıl başladığına ve uzayda yaşama kadar birçok gizeme ışık tutması bekleniyor.
Fransız kimyager Louis Pasteur, 1848’de ömür için gerekli olan kimi moleküllerin, tıpkı sol ve sağ ellerde olduğu üzere birbirinin “ayna imajı formlarında” bulunmasına ait “homokiralite” kavramını ortaya atmış lakin bu özelliğin kökeni, 175 yıldır yapılan çalışmalara karşın anlaşılamamıştı.
Science Advances mecmuasında makaleleri yayımlanan başyazar Öztürk ve grubu, keşifle manyetik mineraller üzerinde RNA öncüsü molekülleri kristalize ederek RNA’nın yapıtaşlarını sadece sağa yahut sola yanlışsız kıvrılan bir sarmal halinde elde etmeyi başardı.
Nobel ödüllü biyokimyacı Jack Szostak, Öztürk ve grubunun çalışmasını, “Bu hakikaten çığır açıcı bir keşif. Homokiralite, hayatın başlayabilmesi için olmazsa olmazlardan ve bu yeni keşif bu soruna çok mantıklı bir tahlil sunuyor.” biçiminde yorumladı.
Genç Türk bilim beşerinin ömrün kökeni üzerine yaptığı deneyler ile tabiat bilimleri alanında hala cevaplanması gereken 125 sorudan birinin de yanıtlanmış olabileceği ihtimali üzerinde duruluyor.
Bilimin karşılık aradığı en büyük gizemlerin başında geliyor
Bilkent Fen Fakültesi Fizik Kısmı mezunu ve Harvard Üniversitesi Fizik Kısmında doktora programını tamamlama kademesine gelen Furkan Öztürk, soruları yanıtladı.
Doktorasının birinci iki yılında farklı bir husus üzerine çalıştığını lakin sonrasında doktora konusunu ve danışmanını değiştirdiğini anlatan Öztürk, yaklaşık 2,5 yıldır hayatın başlangıcı üzerine çalışmalar yürüttüğünü lisana getirdi.
Dünya’da hayatın nasıl ortaya çıktığının ve birinci canlı hücrelerin nasıl oluştuğunun bilimin karşılık aradığı en büyük gizemlerin başında geldiğine işaret eden Öztürk, “Yaklaşık 4 milyar yıl evvel, Güneş sistemi ve Dünyamız oluştuktan kabaca 500 milyon sene sonra, Dünya’da hayatın birinci izlerini görmeye başlıyoruz. Pekala, hayat nasıl ortaya çıktı, hangi kimyasal ve fizikî süreçler hayatı tetiklemiş olabilir? Doktora çalışmamda bu sorulara açıklık getirebilecek deneysel çalışmalar yaptım.” diye konuştu.
En itibarlı bilim mecmualarından Science’da çıkan bir haberde “çığır açıcı keşif” başlığıyla duyurulan bir dizi makalenin birinci muharriri Türk fizikçi Furkan Öztürk, “Araştırmam, ömrün kökenine dair değerli, lakin karanlıkta kalmış bir sorun üzerine. Bu sorunun ismi homokiralite yani hayatı oluşturan moleküllerin sağ yahut sol elli olma durumu, bildiğimiz haliyle ömrün bir özelliği.” dedi.
Homokiralitenin ömrün kökeni araştırmalarında karanlıkta kalmış büyük bir sorun olduğuna işaret eden Öztürk, Science mecmuasının 2005’te yayımladığı bir sayıda bu sorunu tabiat bilimlerinin en büyük 125 sorunu ortasında gösterdiğini aktardı.
Manyetik yüzeyler hayatın kökeninde rol oynuyormuş
Öztürk, yaptıkları deneylerle homokiraliteye yol açan fizikî etkileşimin ne olabileceğini gösterdiklerini belirterek, şöyle devam etti:
“Bizim aradığımız şey, kiral simetriyi, yani ayna simetrisini, kırabilecek fizikî bir etkileşimdi. Çalışmalarımız ortaya koydu ki tabiatta çokça bulunan manyetik mineraller yani bir manada doğal mıknatıs özelliği gösteren taşlar, bu simetrinin kırılmasına yol açabilir. Yaptığımız deneyler, manyetik yüzeylerin kiral moleküller ile çok güçlü bir formda etkileştiğini ve manyetizmanın homokiraliteye yol açmış olabileceğini gösteriyor. ‘Yaşamın kökeni’ sorunu adeta bir bulmaca üzere, elde ettiğimiz sonuçlar bu büyük bulmacanın değerli bir kısmının tahliline yönelik önemli bir adım. Surda bir gedik açtık, devamının da geleceğine inanıyorum.”
Dünya dışında ömür arayanlara bu bilgiler ışık tutacak
Keşfinin, Science ve Nature üzere mecmuaların yayınlarında yer almasına ve büyük bir heyecan uyandırmasına ait Öztürk, şöyle konuştu:
“Bu keşifle hayatın başlangıcına dair bilmediğimiz çok değerli bir gizeme ışık tuttuk. Hayatın nasıl ortaya çıktığı tabiattaki en büyük gizemlerden bir tanesi. Bu sorunu bir yapboz üzere düşünün. Bu yapbozun modüllerinin nerelere oturacağını tam olarak bilemiyoruz. Zira 4 milyar yıl öncesine dair elimizde çok fazla direkt delil yok. Biz aslında yaptığımız çalışmayla ömrün başlangıcına dair çok büyük bir parçayı yerine koymuş olduk. Etrafında şekillenecek başka bilgilerin ne olacağını şimdi bilmiyoruz. Fakat eminim ki bu keşif, öbür sorulara yanıt bulmamızı da sağlayacak ve hayatın kökenine dair farklı ipuçları verecek. Tahminen de diğer gezegenlerdeki mümkün ömür formları ile ilgili bilgiler verecek. Yani biz şayet Dünya’da ömrün nasıl oluştuğunu tam olarak anlarsak, o vakit hangi şartlar altında hayatın ortaya çıkabileceğine dair de daha fazla bilgiye sahip olacağız. Bu bilgiler bizi Dünya dışında hayatı ararken yönlendirebilir. Yani Dünya’daki ömrü anlamak, Dünya dışında diğer bir ömür formu keşfetmemize de yardımcı olabilir. Bunu kesin olarak söylemek natürel ki sıkıntı fakat bu mümkün.”
“Hayalim, laboratuvarda proto-hücre oluşturmak”
Yaptığı buluşun ileride bilim dünyasında diğer ne üzere kapılar aralayacağına ait soru üzerine Öztürk, “Açıkçası bu keşfin bizi artık laboratuvar ortamında ömrü oluşturabilecek etaba kadar getirebileceğini düşünüyorum. Benim amacım hayatın başlangıcındaki şartları laboratuvar ortamında tekrar oluşturmak ve ömrün nasıl oluştuğunu gözlerimle görebilmek.” dedi.
Yaşamın temel özelliklerini gösteren ve canlı diyebileceğimiz en temel yapıları, yani “proto-hücreleri” oluşturmayı hedeflediğini lisana getiren Öztürk, şunları kaydetti:
“Mineraller üzere, karbon temelli moleküller üzere, canlı olduğuna dair hiçbir emare göstermeyen şeylerden canlılık özelliği gösteren öncü hücrelerin oluşmasından bahsediyorum. Yani o denli bir şey olsun ki hayatın temel özelliklerini göstersin. Kendi kendini kopyalayabilsin ve metabolik faaliyet göstersin. Etrafı ile alaka halinde olan, tahminen de bir hücre zarı içinde izole olmuş, RNA bazlı genetik bir kodu olan ve kolay metabolik aktiviteler gösterebilen öncü hücrelerden, yani proto-hücrelerden, bahsediyorum. Benim hayalim bunları oluşturmak.”
DNA’dan sonraki en büyük gizem mi çözüldü?
“DNA’nın bulunmasından sonra yaşama dair en büyük keşif sizinki mi” sorusuna Öztürk, “Bunu ben söyleyemem. Onu bilim insanları takdir edecektir. Bu şekil şeyleri söyleyebilmek için daha çok erken. Ancak hayatın başlangıcı araştırmalarındaki en büyük sorunlardan biri olarak düşünülüyordu bu bahis. Bunu rahatlıkla söyleyebilirim.” sözünü kullandı.
“İyi ki 93 yaşına kadar yaşayıp bu sorunun tahlilini görmüşüm”
Furkan Öztürk, Harvard ve pek çok üniversiteden akademisyenin kendisini arayarak tebrik ettiğini, yakın vakitte buluşu üzerine bir belgeselin de çekildiğini ve çalışmasının Nature, Science ve öbür bilimsel kanallarla bilim dünyasında duyurulmaya devam edildiğini söyledi.
Öztürk, Harvard’da yaptığı bir konuşmayı, şu anda Türkiye’deki biyoloji kitaplarında da yer alan ve DNA’nın nasıl kopyalandığını keşfeden 93 yaşındaki ünlü moleküler biyolog Matthew Meselson’un takip ettiğini ve “İyi ki 93 yaşına kadar yaşamışım. Sonunda bu sorunun de tahlilini görmüş oldum.” halinde bir yorum yaptığını aktardı.
Çalışmalarının devam edeceğini lisana getiren Öztürk, şunları söyledi:
“Birlikte çalıştığımız başka bilim insanları da ben de inanıyoruz ki bu sorunu çözdük. Bu çok heyecan verici fakat kâfi değil. Bu deneylerin bağımsız olarak öteki araştırmacılar tarafından da test edilmesi lazım. Yeni datalar ışığında tekrar tekrar kıymetlendirilmesi lazım. Büyük bilimsel keşifler birinci etapta heyecan yaratır lakin keşiflerin oturması için vaktin testinden geçmeleri lazım. Bizim namuslu bilim insanları olarak titiz çalışmak ve çokça test yapmak üzere bir misyonumuz var. Ben inanıyorum ki bu kademeleri da geçeceğiz.”
“Doğanın en büyük gizemlerinden birini örten perde, Furkan’ın dehası sayesinde aralandı”
Bilkent Üniversitesi Fen Fakültesi Dekanı, Türkiye Bilimler Akademisi (TÜBA) Üyesi Prof. Dr. Tayfun Özçelik, Furkan Öztürk’ün keşfine ait yaptığı açıklamada, şu değerlendirmeyi yaptı:
“Bilkent Fen Fakültesi olarak büyük bir gururu yaşıyoruz. Mezunumuz Furkan Öztürk tabiat bilimleri alanının en temel sorularından birine, ömrün nasıl başladığına moleküler seviyede bir açıklama getirerek eşsiz bir muvaffakiyete imza attı. En saygın bilim etrafları artık Furkan’ı alkışlıyor. İnorganik moleküllerin organik moleküllere dönüşüm sürecini, bir başka deyişle biyolojinin başlangıcını artık kavrıyoruz. RNA ve akabinde DNA moleküllerinin milyarlarca yıl evvelki birinci oluşum sürecini anlıyoruz. Tabiatın en büyük gizemlerinden birini örten perde Furkan’ın dehası sayesinde aralandı.”
Bilkent Üniversitesi Öğretim Üyesi Doç. Dr. Seymur Jahangirov da Öztürk’ün yaptığı çalışmanın, canlıların oluşum sürecinde neden yalnızca bir tıp molekülün kullanıldığına açıklık getirdiğine işaret etti.
“Önerilen sistemin hem teorik hem de deneysel desteği vardır.” diyen Jahangirov, “Ayrıca, bu çalışma fizik, kimya, biyoloji ve jeoloji üzere çok farklı disiplinlerde son yıllarda elde edilen yeni bilgileri birleştirerek yapılmıştır ve bahsin önde gelen bilim insanları tarafından büyük bir heyecanla karşılanmıştır. Furkan’ın bu buluşa imza atmasını sağlayan en değerli özelliklerinden biri, yalnızca ana konusu olan fizikle sonlu kalmayıp arkeoloji, organik kimya, tarih, müzik üzere birçok farklı alana ilgi duyması ve daima olarak kendini geliştirmesidir.” sözünü kullandı.
