Hücrelerin içinde moleküler damlacıklar, kimyasal reaksiyonlar için tanımlanmış bölmeler oluşturur. Max Planck Dinamik ve Kendi Kendine Örgütlenme Enstitüsü’nden (MPI-DS) ve Oxford Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından keşfedildiği gibi, yalnızca moleküller arasındaki yapışkan etkileşimler değil, aynı zamanda dinamik reaksiyonlar da bu tür damlacıklar oluşturabilir. Hayatın kendisini kontrol ettiği ve düzenlediği yeni bir düzenleyici mekanizma ortaya çıkardılar.
Geleneksel olarak, bir zar tarafından tanımlanan hücresel organeller, bir hücrenin fonksiyonel birimleri olarak düşünülmüştür. Son yıllarda hücre içinde oluşan moleküler damlacıkların da önemli reaksiyonlar için bir mikro ortam sağladığı gösterilmiştir.
Bu damlacıklar bir zarla çevrelenmez ve faz ayrımından kaynaklanır. Dolayısıyla dinamik olarak oluşurlar ve hücrenin ihtiyaçlarına göre düzenlenebilirler.
Dengesiz sürücüler damlacık oluşumunu indükleyebilir
Canlı Madde Fiziği bölümünde, genel müdür Ramin Golestanian ve çalışma arkadaşları, canlı maddenin organizasyonel ilkelerini ortaya çıkarmayı amaçlıyor.
Jaime Agudo-Canalejo, “Hücrelerde şimdiye kadarki damlacıkların oluşumu, moleküller arasındaki çekici, yapışkan etkileşimlere atfedildi – canlı olmayan, denge sistemlerinde damlacıkların nasıl oluştuğuna benzer, örneğin salata sosundaki yağ damlacıkları gibi” diye açıklıyor Jaime Agudo-Canalejo, grup MPI-DS’de lider. “Şimdi, enzimatik reaksiyonlar tarafından sağlanan dengesizlik dürtüsünün, herhangi bir yapışkanlık olmaksızın bile enzim açısından zengin damlacıkların oluşumuna neden olabileceğini bulduk. Bunun yerine, enzimler yarattıkları kimyasal akışlar tarafından birbirlerine karşı itilir” diye devam ediyor.
Araştırmacılar, çok bileşenli enzimatik reaksiyonun mikro çevre üzerindeki etkisinin açıklandığı bir model formüle ederek bu yeni mekanizmayı araştırdılar.
Ayrıca, indüklenen faz ayrılmasının sırayla ilk enzimatik reaksiyonu etkileyebileceği için altta yatan geri besleme mekanizmasını da dikkate aldılar. Çalışmanın ilk yazarı Matthew Cotton, “Enzimatik aktivite çok yoğunlaştığında, faz ayrımı meydana gelir ve onu azaltmak için hareket ederek yeni bir otoregülasyon şekli sağlar” diyor.
Moleküler etkileşimlerin bu karmaşık etkileşimi, hücresel süreçler için dinamik bir ortam sağlayabilir. Dolayısıyla model, yaşamın kendini nasıl düzenleyebildiğine dair karmaşık yapboza bir parça daha ekler.