Astroviroloji ve Yaşamın Kökeni Araştırma Takımı (AVO)
Takım Kodu: AVO
Ayşe Ayben Kakıcı
Uzman Biyolog
İlknur Yeşilyurt
Aksaray Üniversitesi - Uzman Biyoteknolog ve Moleküler Biyolog
Hakkında
AVO, yaşamın evrendeki kökenini moleküler ve mikrobiyal düzeyde araştırarak, başka gezegenlerde yaşamın varlığına dair bilimsel arayışlara katkıda bulunmayı hedefleyen disiplinlerarası (astrofizik, biyokimya, moleküler biyoloji, viroloji, jeoloji vb.) bir bilim ve araştırma takımıdır.
AVO, yaşamın kimyasal başlangıcından (Abiyonegez) Mars’taki olası biyolojik sistemlere kadar uzanan süreçleri inceleyerek, yaşamın oluşumu ve sürdürülebilirliği arasındaki bağı anlamayı ve anlamlandırmayı amaçlar.
Bununla birlikte takım, Mars’taki olası mikrobiyomları ve potansiyel biyosistemleri araştırarak, gelecekte Mars insanlı görevlerin sürdürülebilirliği için Biyorejeneratif Sistemlerin (Kontrollü Ekolojik Yaşam Destek Sistemleri – CELSS) temelini oluşturacak mikrobiyom ve biyosistem araştırmalarına odaklanmıştır.
AVO, analog uzay araştırma istasyonu faaliyete geçtiğinde ve gerekli izinler alınarak laboratuvar işbirliği çerçevesinde, Mars analoğu ortamlarında yaşamın kökeni ve devamlılığını; viroloji, moleküler biyoloji ve mikrobiyoloji alanlarını bütünleştiren yaklaşımlarla deneyler yapacak, protokoller geliştirecek ve veri analizleri gerçekleştirecektir.
Yapılacak bu deneylerin amacı ise uzaydaki olası karantina prosedürleri, biyolojik kirlilik (forward/backward contamination) ve yaşamın saptanması (biosignature detection) gibi kritik konulara ışık tutmaktır.
Bu sayede takım, yaşamın ilk moleküler temellerinden Mars’taki sürdürülebilir insanlı yerleşime kadar uzanan biyolojik süreçleri tek bir çatı altında bütüncül bir bakış açısıyla ele alacaktır.
Görev ve Hedefler
AVO, insanlığın en kadim sorularına odaklanmaktadır. Örnek;
Yaşamın evrendeki kökeni nedir?
Hangi şartlar altında sürdürülür?
Başka gezegenlerde, özellikle de Mars’ta, nasıl var olabilir?
Takım, bu evrensel sırları aydınlatmak için yaşamın en temel moleküler ve mikrobiyal kökenlerine inerek bilimsel yanıtlar aramaktadır.
Takım çalışmalarında; moleküler biyoloji, viroloji, mikrobiyoloji, astrobiyoloji ve özellikle genomik ve metagenomik gibi büyük veri analizi için kritik olan biyoinformatik disiplinlerini tek bir çatı altında birleştirecek, bu disiplinlerarası sinerji, yaşamın evrensel mekanizmalarını bütüncül (holistik) bir bakış açısıyla analiz etmemizi sağlayacaktır.
Araştırma Alanları
Moleküler Evrim ve Abiyogenez Modelleri
Prebiyotik ortamda (yaşam öncesi kimyasal çevre), RNA, protein, lipid ve nükleotit gibi temel moleküllerin, virüslerin, ve mikroorganizmaların oluşum mekanizmalarını ve Erken Yaşam Kimyası süreçlerini hesaplamalı ve teorik modellerle aydınlatmak,
Mars Analoğu Ortamlarda Biyomolekül Stabilitesi
Mars’a özgü çevresel koşulların (radyasyon, düşük sıcaklık, yüksek tuzluluk, düşük basınç) simüle edildiği analog ortamlarda, yaşamın yapı taşlarının (biyosignature) oluşum, kararlılık ve radyasyon dayanıklılığını deneysel ve hesaplamalı yaklaşımlarla modelleyerek test etmek,
Astroviroloji ve Evrensel Yaşam Tanımı
Virüslerin, viroidlerin ve prionların yaşamın evrimindeki ve tanımındaki rolünü derinlemesine araştırmak, viral kapsidlerin, Mars benzeri zorlu koşullarda gösterdiği kararlılığı ve bu yapıların gezegenler arası kirlilik (contamination) potansiyelini modellemek,
Biyorejeneratif Yaşam Destek Sistemleri
Mars analog ortamlarında mikrobiyal toplulukların (mikrobiyom) aşırı adaptasyon yeteneklerini ve simbiyotik potansiyellerini incelemek. Bu verilerle, gelecekteki insanlı görev yerleşimleri için gerekli olan Biyorejeneratif Yaşam Destek Sistemlerinin (BLSS) ve kapalı ekolojik modellerin biyoteknolojik temelini oluşturacak araştırmalar yapmak,
Hesaplamalı Astrobiyoloji ve Büyük Veri Analizi
Modern Genomik, Metagenomik, Proteomik ve Biyoinformatik araçları kullanarak, analog deneylerden elde edilen verileri, viromik ve mikrobiyom verilerini analiz etmek ve bu sayede, astrobiyoloji, uzay biyoteknolojisi ve virüs evrimi alanlarında ileri düzeyde hesaplamalı modeller ve simülasyonlar geliştirmektir.
AVO’nun temel misyonu; “Yaşamın Kökeni (Abiyogenez)” ve “Evrensel Biyolojik Süreçler” dir. Bu kapsamda, astroviroloji ekseninde virüslerin ve prebiyotik moleküllerin yaşamın ilk adımlarındaki rolünü aydınlatan çok yönlü ve temel bilim çalışmaları şeklindedir.
İkinci ana odak noktamız, “Uzay Biyoteknolojisi” ve “Sürdürülebilir İnsan Yerleşimi” dir. Mars ve benzeri gezegenlerdeki insan varlığının sürdürülebilirliğini sağlamak amacıyla; uzay tarımsal üretimi, yüksek verimli ve hastalığa dirençli (Fitopatoloji) mahsullerin geliştirilmesi üzerine araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalar, “Kapalı Ekolojik Yaşam Destek Sistemleri”nin de biyolojik altyapısını oluşturmayı hedeflemektedir.
Çalışmalarımız öngördüğümüz rota çerçevesinde ilerledikçe tüm bu temel ve uygulamalı araştırmalar, “Biyoinformatik”, “Genomik”, “Metagenomik”, “Proteomik” ve gelişmiş “Hesaplamalı Modelleme” yaklaşımlarının gücüyle harmanlanarak, gerçekten disiplinlerarası ve bütüncül bir bilimsel bakış açısıyla sürdürülecektir.
Neden Önemli?
AVO, Astroviroloji gibi niş ve kritik alanlarda bilimsel araştırmalarla, yaşamın evrendeki kökenini anlama yolunda öncü bir rol üstlenmeyi hedeflemektedir. Bütüncül yaklaşımımız, temel bilimden uzay uygulamalarına kadar geniş bir etki alanı yaratmaktır.
Bilimsel entegrasyon (viroloji, moleküler biyoloji, mikrobiyoloji ve biyoinformatik), AVO’ya çok boyutlu verileri analiz etme ve yaşamın temel mekanizmalarını çözümleme yeteneği kazandıracaktır.
Ayrıca AVO, MoEP bünyesindeki diğer bilim ve araştırma ekipleriyle, işbirliği yaparak disiplinler arası çalışmaları desteklemeyi önemsemektedir.
MoEP Koordinasyon ve Katılım