Anasayfa » Haberiniz Olsun » Kimya'dan Haberler » Silisyum İlk Kez Canlı Yapısında!
Silisyum İlk Kez Canlı Yapısında!

Silisyum İlk Kez Canlı Yapısında!

Silisyum %27,7 gibi yüksek bir oranla oksijenden sonra dünyada en çok bulunan elementtir. Fakat doğada element halinde bulunmak yerine genelde oksit ya da silikat halinde bulunuyor. Silisyumun bu kadar yaygın olmasına rağmen canlıların yapısında neden hiç bulunmadığı uzun zamandır merak edilen bir konuydu. Kimya mühendisleri yaşayan canlıların üzerine bir etki oluşturarak karbon ve silikonun birlikte bağ yapabileceğini keşfetti. Sıcak sularda yaşayan koli basili hücrelerinde bulunan doğal bir enzimin silikon içeren bileşiklerle beslendiğinde C-Si bağı oluşturabildiğini gösterdiler. Araştırmacılar bu enzimi geliştirilerek biyolojik bir katalizör meydana getirdiler. Üstelik üretilen bu enzimin suni katalizörlerden daha etkili olduğunu da gördüler.

Canlıların yapısında metaller yaygındır. Mesela demir, kırmızı kan hücrelerinin yapısında bulunurken magnezyum klorofilin yapısında bulunur. Buna rağmen organik hayatta bulunmayan silisyum tek hücreli alglerin kabuklarında inorganik olarak bulunur. New York’ta bulunan Cornell Üniversitesinin Nobel ödüllü kimyageri Roald HoffmannZavallı silikon, dünyada yaygın olmasına rağmen onun harika evrensel müdahalesi sebebiyle canlılar tarafından reddediliyor. “ dedi. Araştırmacılar suni katalizörler yardımıyla karbon ve silisyumun bağ yapabildiğini biliyordu. Pasadena’da bulunan Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünde kimya mühendisi olan Frances Arnold canlılarda bulunan enzimlerin de şans verildiğinde C-Si bağı oluşturup oluşturamayacağını test etmek istedi. Bu sebeple o ve ekip arkadaşları protein veri tabanlarını tarayarak birkaç umut verici enzim buldu. Bu enzimlerden bir tanesi de İzlanda kaplıcalarında yaşayan Rhodothermus marinus adlı bir bakteri. Protein üretmek için gerekli olan gen bu bakteriden alınarak koli basili bakterisine eklendi. Beklentileri gerçekleşti ve silisyum bileşikleriyle beslendiğinde üretilen enzimin silisyum ve carbon bağı oluşturabilidiği görüldü. Arnold “ Doğanın ortamda yapay besin olduğunda dengeye gelebilmek için her türlü asi hareketi yapabildiği göze çarpıyor. “ diye ifade etti.

Fakat, tasarlanan koli baili Si-C bileşikleri yapabilmek için yeteri kadar verimli değildi. Bu yüzden araştırmacılar enzimin aktif bölgesini mutasyona maruz bıraktılar ve bakteride bir gelişme gözlemlediler. Suni katalizörleri geçebilmek için birkaç yeni nesil bakteriyi geliştirmek yeterli oldu. Hoffmann “ Arnold ve ekibi C-Si bağını özel bir yoldan elde etmek amacıyla yeni bir enzim tasarladı. Tasarlanan bu yeni enzim iyi kimyayla evrimi birleştiriyor. “ diye ifade etti. İlgilenenler için, araştırma 24 Kasım 2016 tarihinde Science’da yayınlandı.

Kaynaklar:

“Living Cells Bind Silicon and Carbon for the First Time”, Erişim Tarihi: 25 Mart 2017, https://www.scientificamerican.com/article/living-cells-bind-silicon-and-carbon-for-the-first-time/
“Living cells bind silicon and carbon for the first time”, Erişim Tarihi: 25 Mart 2017, http://www.nature.com/news/living-cells-bind-silicon-and-carbon-for-the-first-time-1.21037
Silicon, Erişim Tarihi: 25 Mart 2017, http://www.rsc.org/periodic-table/element/14/silicon

Send this to friend