Genç Fizikçi Furkan Öztürk’ten Çığır Açıcı Keşif

Furkan Öztürk

Magnetit mineralinin yüzeyinde biriken tek kiral formdaki RAO kristalleri

Bazı moleküllerin kimyasal formülleri aynı olmasına rağmen molekülü oluşturan atomların üç boyutlu uzaydaki yönelimleri birbirinin aynı olmayabilir. Stereoizomer olarak isimlendirilen bu tür moleküllerin en ilginç örneklerinden biri kiral moleküllerdir. Kiral moleküllerde ayna görüntüsü üst üste çakışmaz. Bu durum, birbirinin ayna görüntüsü olan sağ el ve sol elin üst üste getirildiklerinde çakışmaması gibidir.

BSIP SA / Alamy Stock Photo

Kiral moleküller

Canlı organizmalarda kiral özellikteki moleküllerin tek bir versiyonu bulunur. Bu durum homokiralite olarak isimlendirilir. Canlı organizmalarda görülen homokiralitenin nedeninin belirlenmesi yaşamın başlangıçta nasıl ortaya çıktığının anlaşılması açısından son derece önemlidir.

DNA ve RNA sağ elli moleküllerken protein ve amino asitler sol elli moleküllerdir.

Lisans eğitimini Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümü’nde tamamlayan ve yakın zamanda Harvard Üniversitesi’nden doktora derecesini alan Türk araştırmacı Furkan Öztürk’ün baş yazarı olduğu ve sonuçları Science Advances dergisinde yayımlanan araştırmada, Dünya'nın ilk zamanlarında yeryüzünde var olduğu bilinen manyetik özellikteki minerallerin, canlı organizmalarda kiral moleküllerin sadece bir türünün bulunmasını sağlayabileceği belirlendi.

Manyetik özellikteki malzemeler ile kiral moleküller farklı şekilde etkileşir. Furkan Öztürk, bu bilgiden yola çıkarak manyetik özellikteki minerallerin yüzeylerinde biriken kiral moleküllerin sağ elli ya da sol elli formlarından birinin seçilmesini sağlayabileceğini önerdi. Bu görüşü test etmek isteyen araştırmacılar, RNA molekülündeki nükleotit bazlarının öncüsü olan ribo-aminooksazolin (RAO) molekülünü manyetik özellikteki magnetit mineralinin yüzeyinde kristalize etti. Başlangıçtaki çözeltide eşit miktarda sağ elli ve sol elli RAO molekülü olmasına rağmen sonuçta magnetit mineralinin yüzeyinde kristalize olan moleküllerin büyük kısmının tek bir kiral formda olduğu belirlendi.

Genç Türk bilim insanı Furkan Öztürk, bu çalışmaları ile Harvard Üniversitesi tarafından verilen 2024 Gertrude and Maurice Goldhaber Ödülü’nü almaya hak kazandı.

Kaynaklar:

• Ozturk, F. ve ark., “Origin of biological homochirality by crystallization of an RNA precursor on a magnetic surface”, Science Advances, Cilt 9, Sayı 23, 2023.
• https://www.science.org/content/article/breakthrough-could-explain-why-life-molecules-are-left-or-right-handed
• https://origins.harvard.edu/news/origins-graduate-student-furkan-ozturk-awarded-gertrude-and-maurice-goldhaber-prize