Türk Fizikçi, Yaşamın Başlangıcı Üzerine Araştırmalarını Yeni Üniversitesinde Sürdürüyor

Yaşamın 4 milyar yıl önce nasıl başladığı sorusuna yönelik yaptığı araştırmalarla dikkat çeken 27 yaşındaki fizikçi Furkan Öztürk, Caltech'te "Ozturk Lab" adını verdiği laboratuvarını kurarak çalışmalarına burada devam ediyor.

Nobel ödüllü biyokimyacı Jack Szostak tarafından doktora tezi "çığır açıcı" olarak değerlendirilen Öztürk, ekibiyle birlikte bu laboratuvarda araştırmalarına hız kesmeden devam ediyor.

Türkiye'ye bir kongre için gelen Öztürk, burada Anadolu Ajansı muhabirine projelerini anlattı.

Bilim camiasında ses getiren doktora çalışması hakkında bilgi veren Öztürk, şu açıklamalarda bulundu:

"Doktora çalışmamda, yaklaşık 4 milyar yıl önceki erken Dünya koşullarında yaşamın nasıl başladığına dair bir problem üzerinde araştırmalar yaptım. Bu problem, genetik moleküllerin işlevlerini yerine getirebilmesi için gerekli olan bir durumu kapsıyor. 'Homokiralite' adını verdiğimiz bu özellik üzerine yoğunlaştım. Homokiralite, aslında oldukça teknik bir terim gibi gözükse de, özü basittir. 'Kiralite' bir objenin sağ veya sol elle şekillenmesi, yani farklı ayna görüntülerine sahip olmasıyla ilgilidir. Homokiralite ise bu iki formdan yalnızca birinin varlığını, yani kiralitenin tek tip olduğunu anlatır, yalnızca sağ el ya da yalnızca sol el gibi. Bu yaşam için neden önemlidir? Yaşamın moleküler yapısını incelediğimizde çok sayıda kiral biyomolekül görürüz; amino asitler, RNA, DNA ve şekerler gibi... Bu moleküller, tıpkı ellerimiz gibi, hem sağ hem de sol ayna görüntüsüne sahip olabilirler."

Kimyasal sentezde bu moleküllerin her iki formda da bir karışım olarak üretilebildiğini ifade eden Öztürk, biyolojik sistemlerde ise amino asitlerin sadece sol elli, şekerlerin ve nükleik asitlerin ise sadece sağ elli formda bulunduğunu belirtti.

Öztürk, yaşamın kimyadaki bu aynasal simetriyi bozduğunu ve bu bozulmanın yaşamın başlangıcı için gerekli olduğunu vurguladı.

DNA sarmalı üzerinden açıklamalarını sürdüren Öztürk, şunları söyledi:

"5 liranın arkasına baktığınızda bir DNA sarmalı görürsünüz ve bu sarmal sağa doğru kıvrılır, ancak sola doğru kıvrılan bir şeklinin de olması mümkündür. Ancak 'Neden yok?' sorusu homokiralite probleminin bir parçasıdır. Bu soruyu ilk fark eden kişi meşhur Pasteur'dür ve bu keşfi 1848 yılında yapmıştır. Bugün bu sorun tam 178 yıldır çözülmeye çalışılıyor. Bizim çalışmalarımız bu büyük problemin çözümüne katkıda bulundu. Yaptığımız deneyler, manyetik etkileşimlerin önemini ortaya koydu. Dünya'nın manyetik alanı altında manyetik taşların elektronlarının tek bir yöne doğru yöneldiğini ve bu yönelimin kiral moleküllerin seçilimi için bir şablon oluşturabileceğini gösterdik. Bu deneyler, erken Dünya koşulları ve yaşam öncesi kimya ile uyumlu olacak şekilde tasarlandı ve güçlü bir sinyal elde ettik."

Öztürk, önerdikleri çözümü deneysel olarak doğruladıklarını belirterek, "Bu çözüm, yaşamın başlangıcı için gerekli olan önemli bir özelliğin doğal yollarla nasıl ortaya çıkabileceğini gösteriyor." dedi.

Doktora çalışmasının ardından Caltech'te öğretim görevlisi olan ve burada yeni bir araştırma grubu kuran Öztürk, yaşamın başlangıcına dair diğer büyük soruları yanıtlamak için çalışmalara başladıklarını ifade etti.

Yaşamın başlangıcı probleminin geniş bir alanı kapsadığını belirten Öztürk, "Yaşamın başlangıcını bir yapboz gibi düşünmelisiniz. Bu yapbozun farklı köşelerinde farklı resimler var. Biz bu yapbozun bir parçasını yerleştirdik ve kaba bir resim elde ettik. Şimdi bu çalışmanın detaylarını geliştiriyoruz ve yapbozun diğer parçalarına odaklanıyoruz. Bu alanda çalışan tek araştırma grubu biz değiliz; dünyanın birçok üniversitesinde bu konu üzerinde çalışan ve iletişimde olduğumuz araştırmacılar var." dedi.

Öztürk, araştırmalarının doğayı anlamaya yönelik temel bilim çalışmaları olduğunu ve uygulama amaçlı yapılmadığını, fakat gelecekte bu tür uygulamaların ortaya çıkabileceğini dile getirdi.

Araştırma grubuyla birlikte yaşamın başlangıcıyla ilgili farklı sorunları incelemeye başladıklarını belirten Öztürk, "Homokiralite ile ilgili çalışmanın altında 'CISS etkisi' adı verilen bir mekanizma yatıyor. CISS etkisi bizim keşfettiğimiz bir fenomen değil, ancak biz bu etkiyi homokiralite problemini çözmek için kullandık. Şimdi bu temel mekanizma biyoloji, kimya ve fizikte başka nelere yol açmış olabilir diye araştırıyoruz. Homokiralite bir vaka olarak ortaya çıktı ancak bu mekanizma başka nelere yol açabilir? Örneğin, biyolojideki elektron taşınımını etkiliyor mu? Caltech'teki grubumla birlikte bu tür disiplinler arası problemlere eğiliyoruz." ifadelerini kullandı.

Öztürk, Caltech'te kurduğu laboratuvarı ve burada üzerinde durdukları yeni projeleri şöyle anlattı:

"2025 yılı eylül ayından itibaren Caltech'te çalışmaya başladım. Burada bir laboratuvar kurdum ve bir araştırma grubum var. Grubumda doktora öğrencileri ve doktora sonrası araştırmacılar yer alıyor. Hepsi farklı disiplinlerden geliyor ve ekip olarak çalışıyoruz. Ekibimizden bazıları, erken Dünya koşullarında taşların nasıl manyetize olduğu üzerine araştırma yapıyor. Diğerleri ise yüzeylerin farklı tepkimelerin gerçekleşmesindeki rolünü inceliyor. Örneğin, nitrojen yaşam süreçlerinde nasıl kullanılıyor, karbondioksit nasıl değerlendiriliyor? Bunların hepsi yaşamın başlangıcına dair sorular. Yaşamın nasıl başladığını bulmak bir günde çözülecek bir problem değil. Yapbozun diğer parçalarını da görmemiz gerekiyor. Çalışmalarımızın odak noktası bu yönde ancak başka bağlantılı sorunlarla da ilgileniyoruz. Örneğin, elektron spininin biyoloji ve kimya üzerindeki etkileri. En büyük arzum, yaşamın nasıl başladığını anlamak. Bunu tek başıma yapmayacağım, araştırma grubum ve birlikte çalıştığımız diğer akademisyenlerle başaracağımıza inanıyorum. Sonunda bu problemin çözüleceğine inanıyorum. Bu bir hayal ve bir inanç ama alandaki gelişmeler doğru yolda olduğumuzu gösteriyor."