هل جزيئات الحمض النووي هي التي أطلقت الحياة على الأرض وليس الحمض النووي الريبي (RNA)؟
فيليب بول، الطبيعة (ترجمة: ديكلا أورين)
الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/deoxyenzyme0404.html
ابتكر الباحثون قطعًا من الحمض النووي يمكنها الاتصال ببعضها البعض دون مساعدة الجزيئات الأخرى. من ناحية أخرى، يحتاج الحمض النووي الطبيعي إلى إنزيمات لربط أجزائه أو إصلاح الطفرات أو التكاثر.
إن إنشاء هذا الحمض النووي المستقل يثير احتمال أن تكون أجزاء من الحمض النووي الطبيعي قد طورت هذه القدرة في الماضي. قد يغير هذا الاحتمال الطريقة التي نعتقد بها أن الحياة خلقت.
لقد عرف الباحثون منذ عقود أن جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهو الجزيء الذي يترجم المعلومات من الحمض النووي إلى بروتينات، يمكنه إظهار سلوك الإنزيمات. هذه الأشكال الخاصة من الحمض النووي الريبوزي (RNA)، والتي تسمى الريبوزيمات، جلبت لمكتشفيها جائزة نوبل في الثمانينيات. ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف العديد من الريبوزيمات في الخلايا.
أظهر رونالد بريكر من جامعة ييل وزملاؤه أنه من الممكن إنشاء جزيئات مكافئة في الحمض النووي، وهي ديوكسيريبوزيمات. يقول بريكر: "لقد أظهرنا أن الحمض النووي الريبوزي (RNA) ليس مميزًا بهذا المعنى".
والآن خطوا خطوة أخرى إلى الأمام وصنعوا ديوكسيريبوزيمات، والتي تعمل على تسريع عملية تكوين الروابط بين جزيئات الحمض النووي نفسها، كما كتبوا في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية. يعد إنشاء هذه الروابط جزءًا مهمًا من العملية التي يتضاعف فيها الحمض النووي.
وإذا تمكن الحمض النووي الطبيعي من القيام بذلك، فربما تكون قد بدأت الحياة على الأرض.
ويقدر العديد من الباحثين أن الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وليس الحمض النووي (DNA)، هو الذي خلق الحجارة الأولى للحياة. ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الحمض النووي الريبوزي (RNA) لديه القدرة على التصرف مثل الإنزيم. هناك المزيد من الأدلة على أن الحياة على الأرض بدأت مع الحمض النووي الريبوزي (RNA)، ولكن يبدو الآن أن أولوية الحمض النووي الريبي (RNA) تتعلق بالحظ أكثر منها بالقدرات الخاصة.
يقول بريكر: "إذا قمت بتشغيل بداية الحياة على ألف كوكب مختلف مثل الأرض، فإنها ستبدو مختلفة في كل مرة"، ويثير احتمال أن حياتنا بدأت بالحمض النووي وليس الحمض النووي الريبوزي.
ابتكر براكر وفريقه الديوكسيريبوزيمات عن طريق زراعة الحمض النووي الطبيعي بشكل مصطنع في المختبر. تم خلط خيوط الحمض النووي بشكل عشوائي. تم جمع تلك التي أظهرت السلوك الأنزيمي، وتم شحذ هذه الميزة من خلال تكرار عملية الخلط مرارا وتكرارا. اكتشف الباحثون أنهم بحاجة إلى نوعين من الديوكسيريبوزيمات لربط جزيئات الحمض النووي.
تعمل الديوكسيريبوزيمات بمعدل 100,000 مرة أبطأ من الإنزيم الطبيعي المسمى بوليميريز الحمض النووي. إذا كان من الممكن تحسين الإنزيمات الاصطناعية، فإن صناعة التكنولوجيا الحيوية ستكون قادرة على استخدامها.
ويعتقد جاك زوستيك من مستشفى ماساتشوستس العام في بوسطن أن مثل هذا الشيء ممكن. ويقول: "لن أتفاجأ إذا كان الحمض النووي قادراً على القيام بكل ما يستطيعه الحمض النووي الريبي".
يدرس العلماء استخدام الحمض النووي الريبوزي الاصطناعي لتصنيع الأدوية أو للكشف عن جزيئات أخرى مثل السموم. الحمض النووي الريبوزي (RNA) فعال، لأنه لا يحتاج إلى إنزيم لتجميع نفسه. ومع ذلك، فإن له بعض العيوب: فهو يميل إلى التحلل في الماء، وفي بعض النواحي يكون إنتاجه أكثر صعوبة من إنتاج الحمض النووي.
يقول زوستيك إن الباحثين يفضلون استخدام الحمض النووي إذا استطاعوا، وقد تسمح لهم الديوكسيريبوزيمات بالقيام بذلك.
رابط المقال في الطبيعة
لقد عرفوا بداية الحياة
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~809380675~~~48&SiteName=hayadan
