Harvard Üniversitesinde tamamladığı doktora çalışmasının akabinde Kaliforniya Teknoloji Enstitüsüne (Caltech) doktor öğretim üyesi olarak atanan Türk fizikçi Furkan Öztürk, Dünya’da hayatın başlangıcına dair değerli ipuçları sunan araştırmalarına yeni misyon yerinde kurduğu laboratuvarında devam ediyor.
Yaşamın 4 milyar yıl evvel nasıl başladığına dair gizeme ışık tutan çalışmasıyla dikkati çeken 27 yaşındaki Furkan Öztürk, Caltech’te “Ozturk Lab” ismiyle kendi laboratuvarını kurdu.
Nobel ödüllü biyokimyacı Jack Szostak tarafından doktora çalışması “çığır açıcı” olarak nitelendirilen Öztürk, grubuyla laboratuvarında araştırmalarını sürdürüyor.
Öztürk, bir kongre için geldiği Türkiye’de AA muhabirine çalışmalarını anlattı.
Bilim dünyasında ses getiren doktora tezine değinen Öztürk, şöyle konuştu:
“Doktoramda, erken Dünya şartlarında, yani kabaca 4 milyar yıl evvel ömrün nasıl ortaya çıktığına dair bir sorun üzerine çalışmaya başladım. Bu sorun aslında, genetik moleküllerin işlev gösterebilmesi için elzem bir özellik. ‘Homokiralite’ dediğimiz bu özelliğin nasıl ortaya çıktığına dair araştırmalar yaptım. Homokiralite karmaşık duyulan teknik bir terim lakin söz ettiği şey pek kolay. ‘Kiralite’ geometrik bir özellik olup, nesnelerin sağ elli ve sol elli halde, yani birbirinden farklı iki ayna manzarasında olmasını söz ediyor. Homokiralite de aslında bunların yalnızca bir adedinin bulunması durumu, yani kiralitenin homojenliğini tabir ediyor, sadece sağ el yahut sırf sol el. Pekala, bu ömür için neden kıymetli? Ömrün moleküler yapısını incelediğimizde, birçok değerli kiral biyomolekül görüyoruz; amino asitler, RNA, DNA ve şekerler… Bunların hepsi, ellerimiz üzere, hem sağ elli hem sol elli ayna imgesinde bulunabilen moleküller.”
Laboratuvar ortamında yapılan bir kimyasal sentezde bu moleküllerin sağ elli ve sol elli formlardan oluşan bir karışım halinde üretileceğini tabir eden Öztürk, biyolojiye, yani canlı sistemlere bakıldığında ise amino asitlerin yalnızca sol elli, şekerlerin ve nükleik asitlerin de yalnızca sağ elli formunun görüldüğünü belirtti.
Öztürk, ömrün kimyadaki ayna simetrisini kırdığını ve bu kırılmanın ömrün başlayabilmesi için bir gereklilik olduğunu vurguladı.
“Bu büyük sorunun tahliline katkı sunmuş olduk”
DNA sarmalına işaret eden Öztürk, şunları kaydetti:
“Bizim 5 liranın gerisine bakarsanız, orada bir ikili DNA sarmalı görürsünüz. Bu sarmal, sağa hakikat kıvrılan bir haldedir fakat sola hakikat kıvrılan halinin de olması mümkündür. Ancak ‘Neden yoktur?’ sorusu aslında, homokiralite sorununun bir modülüdür. Benim ilgilendiğim, merak ettiğim soru buydu. Bu sorunu tespit eden kişi de meşhur Pasteur’dür. Yani bu türlü bir özelliğin olduğunu keşfeden kişi odur. Bunu 1848’de yapıyor. Bugün prestijiyle, tam 178 yıllık bir sorun. Bu büyük sorunun tahliline katkı sunmuş olduk. Yaptığımız çalışmalar, manyetik etkileşimlerin değerini ortaya koydu. Manyetik taşlardaki elektronların, Dünya’nın manyetik alanı altında tek bir tarafa hakikat yöneldiğini ve bu yönelimin de kiral moleküllerin seçilimi için bir şablon oluşturabileceğini gösteren deneyler yaptık. Doğal ki bu deneyleri, şimdiki bilgiden bildiğimiz kadarıyla erken Dünya şartlarında ve ömür öncesi kimyayla uyumlu bir biçimde tasarladık ve çok güçlü bir sinyal elde ettik.”
Öztürk, önerdiği tahlili deneysel olarak da doğruladıklarını belirterek, “Bu aslında ömrün başlangıcı için gerekli çok kıymetli bir özelliğin doğal yollarla nasıl ortaya çıkmış olabileceğini gösteriyor.” dedi.
Doktora çalışmasının akabinde Caltech’e hoca olan ve burada yeni bir araştırma kümesi kuran Öztürk, hayatın başlangıcına dair başka değerli soruları da cevaplamak için çalışmalara başladıklarını söyledi.
Yaşamın başlangıcı sorununun çok kapsamlı olduğunu vurgulayan Öztürk, “Yaşamın başlangıcını bir yapboz üzere düşünün. Bu yapbozun çeşitli köşelerinde farklı fotoğraflar var. Bu yapbozun bir modülünü koymuş olduk, kaba bir fotoğraf ortaya çıktı. Artık ise hem bu çalışmanın altını dolduruyoruz hem de yapbozun başka kesimleriyle ilgileniyoruz. Elbette bu hususta çalışan tek araştırma kümesi biz değiliz. Dünyada birçok üniversitede bu husus üzerine çalışan, bizim de irtibatta olduğumuz araştırmacılar var.” diye konuştu.
Öztürk, yaptığı araştırmanın tabiatı anlamaya yönelik bir temel bilim çalışması olduğunu, illaki bir uygulaması olsun diye yapılmadığını fakat ileride uygulamaların da ortaya çıkabileceğini lisana getirdi.
Caltech’teki çalışmaları
Araştırma kümesiyle birlikte hayatın başlangıcıyla ilgili farklı sorunlarla ilgilenmeye başladıklarını bildiren Öztürk, “Homokiralite ile ilgili çalışmanın altında yatan bir sistem var, ‘CISS etkisi’. CISS tesiri bizim keşfettiğimiz bir fenomen değil. Biz bu etkiyi, homokiralite sorununu çözmek için kullandık. Artık benim ilgimi çeken şey, sanki bu temel düzenek biyoloji, kimya ve fizikte öbür nelere yol açmış olabilir? Homokiralite bir hadise. Bu düzenek sonucunda ortaya çıktığını düşünüyoruz. Sanki öteki nelere yol açmış olabilir bu düzenek? Mesela, biyolojideki elektron taşınımını etkiliyor mu? Caltech’teki grubumda bu üzere disiplinler ortası sorunlarla ilgileniyoruz.” tabirlerini kullandı.
Öztürk, Caltech’te kurduğu laboratuvarını ve burada üzerinde durdukları yeni çalışmaları şöyle anlattı:
“Caltech’e 2025 yılı eylül ayı prestijiyle başladım. Burada bir laboratuvar kurdum ve bir araştırma grubum var. Grubumda doktora öğrencileri ve doktora sonrası araştırmacılar bulunuyor. Hepsi farklı disiplinlerden geliyor ve bir takım olarak çalışıyoruz. Grubumuzdaki kimi araştırmacılar, erken Dünya şartlarında taşların nasıl manyetize olduğu üzerine çalışıyor. Kimileri ise yüzeylerin çeşitli yansımaların gerçekleşmesindeki tesirlerini inceliyor. Örneğin, nitrojen canlılık süreçlerinde nasıl kullanılıyor, karbondioksit nasıl bedellendiriliyor? Bunların hepsi hayatın başlangıcına dair sorular. Hayatın nasıl başladığı, bir günde çözülebilecek bir sorun değil. Yapbozun öteki kesimlerini da görmemiz gerekiyor. Çalışmalarımızın odağı bu istikamette fakat ilgili öbür sorunlarla de ilgileniyoruz. Örneğin, elektron spininin biyoloji ve kimyadaki tesirleri. En büyük hayalim, ölmeden evvel dünyada ömrün nasıl başladığını anlamak. Bunu elbette tek başıma yapmayacağım, araştırma grubum ve birlikte çalıştığımız öteki akademisyenlerle birlikte gerçekleştireceğiz. Nihayetinde bu sorunun çözüleceğine inanıyorum. Bu natürel ki bir hayal ve bir inanç lakin alandaki gelişmeler yanlışsız yolda olduğumuzu gösteriyor.”
