Türk Fizikçi Furkan Öztürk, Caltech’te Yaşamın Başlangıcına Işık Tutacak Çığır Açan Araştırmalara Önderlik Ediyor

Türk Fizikçi Furkan Öztürk, Dünya’da Yaşamın Başlangıcına Dair Kritik Çalışmalarına Caltech’te Devam Ediyor

Harvard Üniversitesi’nde tamamladığı doktora çalışmalarının ardından Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde (Caltech) doktor öğretim üyesi olarak atanan Türk fizikçi Furkan Öztürk, yaşamın ortaya çıkışındaki temel kimyasal ve fiziksel mekanizmaları inceleyen araştırmalarını kendi kurduğu laboratuvarda sürdürüyor. 27 yaşındaki Öztürk, özellikle yaşamın yaklaşık 4 milyar yıl önce nasıl başladığını aydınlatmaya yönelik homokiralite konusundaki deneysel ve teorik çalışmalarıyla bilim dünyasında dikkat çekiyor.

Homokiralite Problemi ve Yaşam İçin Önemi

Öztürk, doktora tezinde, yaşamın moleküler yapısını oluşturan amino asitler, DNA, RNA gibi biyomoleküllerde görülen homokiralitenin, yani moleküllerin tek yönlü (sadece sağ el ya da sol el formunda) bulunmasının kökenini araştırdı. Homokiralite, karmaşık gözükse de basitçe, cisimlerin sağ el ve sol el olarak birbirinin ayna görüntüsü olan iki farklı konformasyonunun yalnızca bir tanesinin seçilmesi anlamına gelir. Laboratuvarda moleküller genellikle sağ ve sol el karışımı olarak sentezlenirken, canlı organizmalarda bu moleküllerin sadece tek bir formda bulunması büyük bir kimyasal simetri kırılmasıdır.

Bu durumun yaşamın başlaması açısından elzem olduğunu vurgulayan Öztürk, bu simetri kırılmasının nasıl gerçekleştiği sorusuna yanıt aradı. Çalışmalarında, Dünya’nın erken dönemlerindeki manyetik alan etkisi altında manyetik taşlarda bulunan elektronların yönelimiyle bu seçimin doğal yollardan nasıl ortaya çıkabileceği ile ilgili deneysel kanıtlar sundu.

Manyetik Etkileşimlerin Rolü ve Doğal Sinyal

Öztürk’ün laboratuvarında yapılan deneylerde, Dünya’nın manyetik alanı altında elektronların tek yönlü olarak hizalanması, kiral moleküllerin seçilimini tetikleyici bir model oluşturdu. Öztürk, bu manyetik etkileşimlerin erken Dünya koşullarında gerçekleşecek şekilde tasarlandığını ve güçlü bir sinyal verdiğini belirtti. Bu sayede yaşamın başlangıcında gerekli olan moleküler homojenlik doğal süreçlerle ortaya çıkmış olabilir.

Yaşamın kimyadaki karmaşık simetri kırılması problemi, ünlü bilim insanı Pasteur tarafından keşfedilip 178 yıldır tartışılan bir konu olarak biliniyor. Öztürk ve ekibi, söz konusu bu uzun zamandır çözülemeyen soruna deneysel olarak önemli katkılarda bulunmuş ve yaşamın kökenine dair temel bir kimyasal mekanizmayı açıklamış oldu.

Caltech’te Kurulan Araştırma Grubu ve Yeni Sorular

2025 yılında Caltech’te “Ozturk Lab” olarak adlandırdığı laboratuvarını kuran Öztürk, burada disiplinler arası bir ekip ile çalışıyor. Ekibinde doktora öğrencileri ve doktora sonrası araştırmacılar yer alıyor ve grup yaşamın başlangıcına ilişkin başka kritik kimyasal ve fiziksel sorular üzerinde de yoğunlaşıyor. Örneğin, erken Dünya yüzeyindeki taşların manyetizasyonu, nitrojenin canlılık süreçlerindeki kullanımı ve karbondioksitin biyokimyasal dönüşümü gibi konular araştırılıyor.

Ayrıca, homokiralitenin arkasındaki fiziksel mekanizma olarak bilinen “CISS etkisi”ni kullanarak, bu fenomenin biyolojide elektron taşıma süreçlerine nasıl etki ettiği gibi disiplinler arası problemler üzerinde yoğunlaşılıyor. Öztürk, bu mekanizmanın sadece yaşamın başlangıcında değil, genel biyoloji, kimya ve fizik alanlarında da önemli etkileri olabileceğine işaret ediyor.

Öztürk’ün Gelecek Vizyonu

Caltech’teki hedefini, yaşamın nasıl başladığını anlamak olarak açıklayan Öztürk, bu problemi çözmek için uluslararası bilim insanları ile iş birliği içinde olduklarını ve ilerleyen yıllarda önemli ilerlemeler beklediklerini belirtiyor. Araştırmasının temel bilim alanında olduğunu, doğrudan bir uygulama hedeflemediğini ancak gelecekte elde edilen bulguların teknolojik ve biyomedikal alanlarda da kullanılabileceğini ifade ediyor.

Furkan Öztürk’ün Caltech’te yürüttüğü çalışmalar, yaşamın başlangıcına dair bilimsel anlayışımıza yeni bir perspektif kazandırmakta ve temel moleküler süreçlerin evrimsel tarihine ışık tutmaktadır.