Sol El, Sağ El: Bir Nobel, Moleküler Ayna Sorununu Nihayet Nasıl Çözdü

Bazı moleküller, birbirinin ayna görüntüsü olan çiftler halinde bulunur; tıpkı bir sol el ve bir sağ el gibi. Neredeyse aynı görünürler, ancak biyoloji onlara çok farklı davranır. Bir ilacın bir versiyonu iyileştirebilir; ayna ikizi işe yaramaz veya tehlikeli olabilir.

Bu yılki Nobel Kimya Ödülü’nün çözmeyi amaçladığı sorun tam da budur. Ödül, asimetrik organik sentezde doğrusal olmayan etkileri ve kendi kendini katalizlemeyi keşfettikleri için Henri B. Kagan ve Kenso Soai’ye verildi. Basit bir ifadeyle, bir kimyasal reaksiyonu bir ayna formunu diğerine tercih etmeye yönlendirmenin ve bu tercihin kendini güçlendirmesini sağlamanın yollarını buldular.

Söz konusu olan soyut değil. 1950’lerin sonu ve 1960’ların başında, talidomid adlı bir sakinleştirici, hamile kadınlara sabah bulantısını hafifletmek için verildi. Molekülün bir ayna formu mide bulantısına yardımcı oluyordu; diğeri fetal gelişime müdahale edebiliyordu. Onlarca ülkede binlerce bebek ciddi uzuv farklılıklarıyla doğdu. Felaket, dünya çapında ilaç düzenlemelerini yeniden şekillendirdi ve moleküler el tercihi sorununu göz ardı edilemez hale getirdi.

Kimyagerler, teoride yalnızca bir ayna formu üreten reaksiyonlar tasarlayabileceğinizi uzun zamandır biliyorlardı. Gizem, bunu güvenilir bir şekilde nasıl yapacağınızdı. İki form arasında küçük bir dengesizlikle başlayan bir reaksiyon genellikle küçük kalır. Kagan’ın çalışması, belirli reaksiyonlarda dengesizliğin orantısız bir şekilde büyüyebileceğini gösterdi; bu doğrusal olmayan bir etkidir. Soai daha sonra, bir reaksiyonun ürününün kendi oluşumunu hızlandırdığı ve bir el tercihini kilitlediği kendi kendini katalizlemeyi gösterdi; bir tür kimyasal hafıza.

Bu fikirler bir arada, kimyagerlere reaksiyonları çok daha büyük bir kontrolle yönlendirecek araçlar verdi. Bu, düzenleyicilerin artık bir ilacın hangi ayna formu içerdiğine dair ayrıntılı veri talep ettiği ilaç sektörü için önemlidir. Ayrıca, bir molekülün şeklinin işe yarayıp yaramayacağını belirlediği her yerde, tarım ve malzemeler için de önemlidir.

Bu tanınma, bu yılki Nobel sezonunda bir kalıbı izliyor. Tıp ödülü, beyin hücrelerini açıp kapatmak için ışığı kullanan bir teknik olan optogenetiği onurlandırdı. Fizik ödülü, Antarktika buzuna gömülü bir kilometreküp büyüklüğünde nötrino dedektörü olan IceCube’ün yapımcılarına gitti. Bir Çin bilim editörünün belirttiği gibi, ödüller görünmez olanı görünür, imkansızı mümkün kılmaya devam ediyor.

Çinli araştırmacılar da bu alanda aktif. Ülke genelindeki kurumlar kiral kimya ve asimetrik kataliz üzerine çalışıyor ve konu, organik sentez lisansüstü programlarının temel bir parçası. Nobel atfı muhtemelen daha fazla öğrenciyi bu alana yönlendirecek.

Geri kalanımız için ders daha basit. Bir molekülün şekli bir ayrıntı değildir. Bir ilacın bir anneye yardım mı edeceğine yoksa çocuğuna mı zarar vereceğine karar verebilir. İki kimyager kariyerlerini bu şekli kontrol etmeyi öğrenerek geçirdi ve ödül, maddeyi anlamanın yavaş işinin neden hala önemli olduğunun bir hatırlatıcısıdır.