خبراء يكتشفون حلا لمشكلة تحلل بنايات الحياة الأولى على الأرض

Photo of author

By العربية الآن



خبراء يكتشفون حلا لمشكلة تحلل بنايات الحياة الأولى على الأرض

تمكن العلماء باستخدام مركبات صناعية من حل الصعوبة الأساسية التي تواجه ببنايات الحياة الأولى (ويكيبيديا)
تمكن العلماء باستخدام مركبات صناعية من حل الصعوبة الأساسية التي تواجه ببنايات الحياة الأولى (ويكيبيديا)

<

div class=”wysiwyg wysiwyg–all-content css-1vkfgk0″ aria-live=”polite” aria-atomic=”true”>يدرك الخبراء أن الأسيد الريبي النووي (الرنا) والبروتينات هما مركبات هشة وتميلان للتحلل في الماء، وهذه تعتبر مشكلة كبيرة بالنسبة للباحثين الذين يُفتَرَضُ أن تلك المركبات تمثل نماذج الحياة الأولى التي ظهرت على سطح كوكب الأرض قبل نحو 4 مليارات سنة، في بيئة كانت مائية أساساً.

إلا أن فريقًا من جامعة ميونخ التقنية في بحث نُشِرَ حديثاً في مجلة “نيتشر”، تمكن باستخدام مركبات صناعية من تحل الصعوبة الأساسية التي تواجه تلك المركبات، من خلال إنشاء قوالب قادرة على استيعاب مركبات صناعية تحاكي بنايات الأسيد الريبي النووي.

في تصريح للجزيرة نت تقول كريستين كريبيش، الباحثة الرئيسية في الدراسة: “ما قمنا به هنا هو البدء بقبول وجود التحلل المائي كحقيقة حتى في نشأة الحياة، ومن ثم سمح ذلك لنا بالتركيز على الآليات التي تساعد في إبطاء أو منع التحلل المائي”.

الدكتور جوب بويخوفن، استاذ الكيمياء العضوية والدكتورة كريستين كريبيش من نفس القسم (جامعة ميونخ التقنية)
الدكتور جوب بويخوفن، استاذ الكيمياء العضوية والدكتورة كريستين كريبيش من نفس القسم (جامعة ميونخ التقنية)

على الشريط البيولوجي

يعتقد الباحثون أنه قبل حوالي 3.7 إلى 4 مليار سنة، ساهم المحلول المائي للمركبات العضوية التي تجتمع في المياه البدائية للأرض المبكرة، والمركبات المحتملة قادمة من خارج كوكب الأرض عبر اصطدام المذنبات والنيازك، في ظهور الأشكال الحية الأولى، على هيئة بنى حيوية حيوية مثل الحامض النووي الريبوزي والبروتينات.

ومشكلة ليست فقط في تكوين البنى، بل في ثباتها. ولفهم ذلك، تخيل عملية إنشاء عقدة من اللآلئ، عندما تضيف لؤلؤة إلى العقدة، يرتعد شخص بمقص ويقطع الحبل، فيفسد ما تم وضعه من لآلئ. وبينما يرتعد من يضيف 5 لآلئ إلى الحبل، يقطعه إلى سلسلة من لآلئتين وثم 3 آخرين.

هنا تمثل عملية كيميائية من أجل إنتاج الوقود تضيف الجزيئات الاصطناعية وتجمعها، كحبيات اللآلئ، والشخص الذي يفسد الحبل هو التحلل المائي. وفي سياق ظهور أولى أشكال الحياة على الأرض، قد تكون حبيات اللآلئ هي قواعد الريبوز التي تتلاحم مع بعضها وتشكل خيوط الريبوز الأولى التي تحمل الوراثة، لكنها لا تستمر طويلاً قبل أن تتجزأ على صخرة التحلل المائي الصلبة.

خيوط الريبوز الأولى

هنا يأتي دور الباحثين، الذين بنوا قوالب يمكن أن تستوعب الجزيئات الاصطناعية التي تتفاعل بواسطة الوقود الكيميائي

“تكوين وتشكيل توائم الرنا الرئيسية واختيارها وتكرارها، وجعلها مقاومة للتحلل المائي يعتبر مثالاً هاماً لفهم العملية.
تقول الباحثة كريبيش: “تدعم الأطر الإنتاجية عملية تكوين واستقرار بنيات الحياة الهشة، مثل الرنا، وبدون هذه الأطر، تبقى السلاسل القصيرة التي ننتجها، بينما مع الأطر، يمكننا تحقيق سلاسل طويلة”.
وحسب الدراسة، فإن الآليات الاستقرار التي وضعها الباحثون قد تسهم في ترويض الفوضى الكيميائية في ظروف الحياة الأولى نحو عملية النسخ والتشفير الثابت للسلاسل المعلوماتية. النسخ والتشفير هما الخطوات الأولى نحو التكاثر، وهو الأساس للأنظمة الحية.
وتضيف كريبيش: “تظهر النتائج التي بلغنا إليها على أن الرنا الرئيسي قد تأثر على خصائص الخلايا الأولية، مما أدى إلى تحقيق ميزة التكيف. فتخيل أن الخلايا الأولية التي تحتوي على رنا (أ) تعيش لمدة أطول من الخلايا الأولية التي تحتوي على رنا (ب)، ومن ثم فإن مجموعة الخلايا الأولية (أ) ستعيش وتتفوق على المجموعة (ب)”.
“يهدف فريق البحث إلى إنشاء بيئة يمكن للحياة الأولى أن تبقى فيها وتتحرك وتتكاثر وتتطور للتكيف مع التغيرات. ومن خلال إزالة الحدود بين الكيمياء والأحياء، وفهم كيفية تحويل الأنظمة الكيميائية إلى أنظمة بيولوجية، يمكن للعلماء التقرب من فهم جوهر الحياة.

المرجع : الجزيرة



أضف تعليق

For security, use of Google's reCAPTCHA service is required which is subject to the Google Privacy Policy and Terms of Use.