نجح فريق من الباحثين في جامعة هارفارد في إنشاء نموذج لخلية بدائية -خلية أولية- قادرة على بناء وتكاثر واحتواء الحمض النووي
وأشار الباحثون في دراستهم إلى مشكلة بداية الحياة على الأرض. التفسير الشائع اليوم هو أن المادة الوراثية الأولية - DNA أو RNA - كانت محفوظة في بداية الحياة في كرات دهنية صغيرة. تسمى هذه الكرات بالمذيلات وهي تتشكل بشكل طبيعي عندما تختلط مادة دهنية بالماء. وقد كونت المذيلات القديمة غلافًا واقيًا حول المادة الوراثية وحفظتها من المخاطر البيئية.
على الرغم من أن هذه الفكرة مقبولة على نطاق واسع اليوم، إلا أنها فشلت في التعامل مع مشكلة عدم نفاذية المذيلات. لكي تتكاثر جزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) داخل الخلية وتخلق نسخًا إضافية من نفسها، فإنها تحتاج إلى وحدات بناء محددة مثل السكريات والنيوكليوتيدات. إن الأغلفة الدهنية التي تحيط بالخلايا الموجودة اليوم لا تسمح لهذه الوحدات البنائية بالنفاذ إلى داخل الخلية، بل عبر قنوات بروتينية خاصة تمر عبر الغشاء خارج الخلية وداخلها. وبما أنه من الصعب جداً افتراض وجود هذه البروتينات المعقدة أثناء تكوين الخلايا الأولى، فإن هذه المشكلة لا تزال قائمة حتى الآن دون حل مرضي.
مجموعة جيف دبليو. قرر زوستيك من كلية الطب بجامعة هارفارد محاولة إيجاد حل بطريقة مبتكرة بشكل خاص. وانطلقت المجموعة من افتراض أن التركيب الجزيئي للمذيلات وقت تكوين الخلايا -قبل 3.5 مليار سنة- كان مختلفا عن تركيبها اليوم. هناك أنواع عديدة من الأحماض الدهنية، وحاولت المجموعة استخدام مجموعات مختلفة منها لإنشاء مذيلات ذات خصائص مختلفة، يمكن من خلالها للسكريات البسيطة أن تخترق وتصل إلى داخل الخلية البدائية.
استخدم الباحثون الريبوز كنموذج للسكر، وأظهروا أنه قادر على اختراق المذيلة المكونة من تركيز معين من حمض الديكانويك والديكانول والجلسرين أحادي إستر حمض الديكانويك - جميع الأحماض الدهنية الموجودة في الطبيعة. وفي الوقت نفسه، توصلوا إلى أن جزيء الطاقة الأكثر شيوعًا في الطبيعة - ATP - غير قادر على اختراق المذيلة بشكل فعال. تشير هذه النتيجة إلى أن ATP ليس له أي دور في الخلايا الأولية.
ولإثبات نفاذية المذيلات دون أدنى شك، قرر الباحثون إنشاء خلايا فقيرة في الأحماض الدهنية المذكورة أعلاه واختبار ما إذا كانت قادرة على امتصاص النيوكليوتيدات ودمجها في الحمض النووي الخاص بها. أدخل الباحثون في المذيلات آلية تضاعف غير إنزيمية فعالة قادرة على مضاعفة خيوط الحمض النووي البسيطة. ومن خلال القيام بذلك، قاموا بتحويل المذيلات إلى نموذج قد يحاكي الخلايا البدائية على الأرض. منعت المذيلات خيوط الحمض النووي الطويلة من مغادرة الخلية، لكنها سمحت للنيوكليوتيدات - اللبنات الأساسية للحمض النووي - بدخول الخلية، والاتصال بالحمض النووي وتصبح جزءًا من عملية تكرار المادة الوراثية.
يقول زوستيك: "من خلال إظهار أن هذا يمكن أن يحدث، وأنه يحدث بكفاءة عالية، فقد اقتربنا قليلاً من هدفنا المتمثل في إنشاء خلية أولية وظيفية يمكنها النمو والانقسام من تلقاء نفسها في البيئة المناسبة".
يقدم البحث أدلة جديدة للحياة المبكرة على الأرض. بينما اعتقد الباحثون في الماضي أن الخلايا الأولية يجب أن تكون ذاتية التغذية (أي منتجة ذاتيًا، تنتج الطاقة من ضوء الشمس أو من مركبات غير عضوية بسيطة)، يبدو الآن أن الخلايا الأولية يجب أن تكون غير ذاتية التغذية (مخلوقات تستهلك مركبات عضوية) من البيئة)، لأن المنتجات الأيضية للكائنات ذاتية التغذية الأولية يمكن أن تتسرب من الخلايا وفقًا للنموذج الحالي.
على الرغم من أن الفكرتين الموجودتين اليوم - الكائنات غير ذاتية التغذية أولًا والكائنات ذاتية التغذية أولًا - تواجهان صعوبات، إلا أن نتائج الدراسة تظهر أن الخلايا الأولية البسيطة غير ذاتية التغذية يمكن أن تتشكل في بيئة معقمة غنية بالمواد المغذية.
حول نفس الموضوع
تعليقات 27
تم نقل المقال الخاص بـ "لماذا يوجد مثليون جنسياً" إلى الموقع (الجديد). يمكنك العثور عليه باسمي (لسبب ما لم يتم تلقي استجابة بعنوان URL).
ويمكن نقل المناقشة إلى الردود على مقال "لماذا يوجد مثليون جنسيا؟"
https://www.hayadan.org.il/why-they-are-homosexuals-090603/
أنا أؤيد، موضوع مثير للاهتمام للغاية.
لمايكل وسبتمبر
اقترحت على والدي نشر نسخة محدثة من مقالتي (لا يعني ذلك أن هناك أي تغييرات جوهرية)، ومن ثم سيكون من الممكن مواصلة مناقشة جوهر الأمر عن كثب.
مايكل، أعتقد أنك قد تكون في عداد المفقودين قليلا.
من المسلم به أنه لا يوجد تقريبًا أي تعليم رسمي حول هذا الموضوع، ولكن في مخيلتي على الأقل من الممكن جدًا أن يكون المثليون جنسيًا قد نقلوا جيناتهم أيضًا. ليس فقط من خلال الأقارب.
من المحتمل جدًا أن يكون العديد من المثليين جنسيًا (كما هو الحال اليوم أيضًا، حيث كان الكثير منهم يتذمرون من ميولهم فقط بعد الزواج وولادة الأطفال) قد أنجبوا أطفالًا بسبب الامتثال أو مجرد الالتزام البسيط بالمعايير. "حارب" رغبتهم.
هذا لا يبدو غير معقول للغاية بالنسبة لي. أعتقد أنك ستوافق على أن هذا افتراض معقول. خاصة في الأوقات التي قد ينتهي فيها الأمر بأولئك الذين انحرفوا عن القاعدة في نفس اليوم مع حلوى أصدقائهم، أو ربما كطعم للخنازير البرية.
ففي نهاية المطاف، نحن نعلم أن المجتمعات التي ليست بعيدة جداً عنا (منذ بضعة آلاف من السنين، وربما تعرف عنها أكثر مني) قد تبنت في الغالب (ولأكون صادقاً، لست متأكداً من معظمها). ربما يكون هناك لقد كانت كثيرة مثل أثينا، وسأكون ممتنًا إذا قمت بتصحيحي) سياسات كراهية المثليين تمامًا.
إن عدم التعبير عن المثلية الجنسية لا يعني أنها غير موجودة.
على أية حال، إذا سبق أن ذكرت مسألة "المنتج الثانوي" الذي يثيره دوكينز كتفسير محتمل للدين (كما في حالة العث)؛ ربما من خلال تفسير ثانوي مماثل، من الممكن تفسير المثلية الجنسية (أو على الأقل بنية معينة من سيكولوجية الجذب التي يمكن أن تفسر المثلية الجنسية).
غذاء للفكر.
اسد:
فقط لا تفهموني خطأ:
أنا مقتنع بأن هذه الظاهرة فطرية عند البشر (لكن هذا لا يتطلب أن تكون وراثية أيضًا) بل إنني أميل إلى الاعتقاد بأن لها مكونات وراثية.
تعليقاتي تتعلق فقط بصحة الحجج.
لقد قرأت للتو هذه المادة.
احتمال انتقال النزعة عن طريق الأقارب موجود، لكن الفكرة برمتها لا تتناسب مع وجود المثلية الجنسية في مجتمع لا يتعاون فيه الأفراد على الإطلاق (وهناك عدد غير قليل من هؤلاء).
لم أقرأ المقال بعد، ولكن يجب أن أقول مقدمًا أن الحجج التي طرحتها تبدو لي غير منطقية للأسباب التالية:
1. المثلية الجنسية (على الأقل حتى وقت قريب) لا يمكن أن يرثها المثليون جنسيا لأن المثليين جنسيا لم يكن لديهم ذرية (حتى وقت قريب - يعني - فقط جزء من الفترة التي كنا فيها إنسانا عاقلاً)
2. المنغولية لم تختف أيضًا. إنها بالفعل وراثية، لكن ليس بسبب أي ميزة تمنحها لحامليها. العمى والصمم والإعاقات الأخرى - كما أنها لا تعطي أي ميزة وليست أدوات من العالم.
وهذا لا يعني أن المثلية الجنسية ليست وراثية، لكنه لا يتطلب أيضًا أن تكون وراثية.
قرأت ذات مرة عن بعض الدراسات (للأسف ليس لدي رابط لها) التي أظهرت أنه في نوع معين من الحشرات يمكن تحفيز الشذوذ الجنسي عن طريق التسخين (!)
في ضوء النقاش الذي تطور هنا حول المثلية الجنسية، أود أن أشير إلى مقالتي التي توضح أن المثلية الجنسية أمر وراثي وله ميزة تطورية! (وإلا لانقرضت).
http://www.hayadan.org.il/setter17.html
وربما نضع قريبا نسخة محدثة على الموقع (الجديد).
مايكل،
لا بد أنني لم أكن دقيقا بما فيه الكفاية. شكرا على التصحيح والتعليم.
شكرا لك روي
شرحك يغير الصورة بالتأكيد.
واو، لقد نسيت دهشتي الأولية من الخبر السار بسبب كثرة الإجابات!
نحن نقترب ببطء من التولد الحيوي!
أتمنى أن أعيش وأرى إعادة بناء لبداية الحياة.
إلى صاحب التعليق الجميل:
في كتاب ديزموند موريس "القرد العاري"، يبدو لي أن موريس في فصل "الجنس" يقدم بعض الأسباب الوجيهة جدًا لظاهرة المثلية الجنسية في الطبيعة بشكل عام وفي البشر بشكل خاص.
بالإضافة إلى ذلك -
الأخطاء المزعومة التي ذكرتها ليست بالضبط بعض الميزات التي تم اكتشافها. يقترح دوكينز في كتابه الأخير “وهم الإله” التعامل مع بعض الظواهر ليس كخصائص مؤكدة، ولكن كآثار جانبية لخصائص مؤكدة.
على سبيل المثال، يقترح المعتقد الديني كأثر جانبي ظهر نتيجة لصفة "سهلة التصديق" لدى الأطفال. هذه الميزة مهمة بالتأكيد، على سبيل المثال، عندما يتعين على الأطفال التعلم من تجارب البالغين. "لا تغطس في ماء النهر" هي إشارة إلى أن الإيمان بها يمكن أن ينقذ الأرواح (في حالة امتلاء النهر بالتماسيح).
وهذا مجرد مثال بالطبع.
أنا مقتنع بأننا إذا فكرنا في الموضوع، فسنكون قادرين على طرح الصفات التي يكون "الانتحار"، على سبيل المثال، نتيجة ثانوية لها.
على الرغم من أن الانتحار ربما يكون مثالا سيئا. وذلك لأنه من أجل تفسير شيء ما بطريقة تطورية، يجب أولاً أن يكون منتشرًا على نطاق واسع بين السكان بما يكفي لنشك في وجود مكون جيني قوي وحقيقي لهذه المسألة.
لكن من الممكن أن يكون هذا العنصر في حالة الانتحار مجرد سمة أو عدد من السمات النفسية التي قمنا بتطويرها فيما يتعلق بأشياء أخرى. (لذا سيكون نتيجة ثانوية).
يقدم دوكينز في الكتاب مثالاً جيدًا جدًا (يتعلق الأمر أيضًا بالانتحار، ولكن ليس عند البشر) في كتابه الأخير.
ويضرب على سبيل المثال العث الذي يبدو أنه يقتل نفسه بجنون هائج تجاه مصابيحنا المكهربة. يمكن أن يطلب؛ لماذا يجب أن ينتحروا؟
ومع ذلك، كما يوضح دوكينز، فإن هذا الانتحار ليس أكثر من نتيجة ثانوية لميزة أخرى للعث والتي عادة ما تكون ضرورية ومفيدة (وحالات الانتحار نتيجة لذلك صغيرة للغاية وغير ذات أهمية مقارنة بها).
بعد كل شيء، العث تنشط في الليل. لقد طوروا آلية تسمح لهم بالتحرك في خط مستقيم وفقًا للزاوية التي تضرب بها أشعة الضوء القادمة من القمر والنجوم مقلتيهم (في العديد من أنواع الحشرات، تتكون العيون من العديد من مقل العيون التي "تتصل" " معاً). تعتمد الآلية، بالطبع، على حقيقة أن مصدر الضوء يقع على مسافة لا نهائية (بعد كل شيء، هذه هي مسافة القمر أو النجوم أمام العثة).
إن انتحار العث ليس أكثر من منتج ثانوي لميزة أخرى فعالة في كثير من الأحيان للعث.
آمل أن أكون قد أعطيتك طعامًا للتفكير.
ويبدو لي أنه من الممكن إضافة قرود البونوبو إلى قائمة القرود التي لديها علاقات مثلية أيضًا.
روي:
أنت مخطئ.
لقد حاولت لصق رابط من ويكيبيديا هنا، ولكن لسبب ما لم يتم تلقي التعليق، لذلك أحاول إرسال نص بدون رابط.
ابحث عن مدخل المثلية الجنسية في ويكيبيديا وتحته انتقل إلى فصل السلوك المثلي في الحيوانات
روي:
http://en.wikipedia.org/wiki/Homosexuality#Homosexual_behavior_in_animals
ابي:
العلاقات الجنسية المثلية موجودة بالفعل في الحيوانات.
لقد ذكرت بنفسك الشمبانزي القزم، ولكن ليس هم فقط.
حتى أنني قرأت ذات مرة أن هناك نوعًا من الذباب - لا أتذكر حاليًا أي نوع (على الرغم من أن كل شيء تقريبًا يتم مع ذبابة الفاكهة) أظهروا أن ما يحدد التوجه الجنسي (وليس النوع!) هو النوع. درجة الحرارة التي تنمو فيها (مما يدل على أن هذه الذبابة، على الأقل، ليست ذات نزعة وراثية).
بالمناسبة، في هذه اللحظة قررت البحث في ويكيبيديا وهذا ما وجدته:
http://en.wikipedia.org/wiki/Homosexuality#Homosexual_behavior_in_animals
مايكل،
تصحيح صغير وهامشي: على حد علمي، فإن المثلية الجنسية في الغالبية العظمى من الحيوانات لا ترقى إلى مستوى العلاقات الجنسية الفعلية. يتم تفسيرها على أنها طريقة الذكر الضعيف لإظهار احترامه للحاكم. يعرض الرجل الضعيف مؤخرته للحاكم، الذي قد يلوح فوقه، ولكن دون أي اختراق حقيقي، ولكن فقط من أجل إظهار التفوق.
الحيوان الوحيد الذي أعرفه والذي يمارس علاقات مثلية من أجل المتعة هو الشمبانزي القزم.
إلى صاحب التعليق الجميل:
إن الأسئلة التي طرحتها هي في الواقع من أفضل الأدلة على أن هذا تطور غير مقصود وليس منتجًا صنعته يد متعمدة.
إن المرونة في إحداث التغييرات هي جزء من أساس ظاهرة التطور وبما أن التغييرات عشوائية فليست كلها مفيدة.
من غير المعروف ما إذا كانت ظاهرة مثل المثلية الجنسية لها أصل وراثي، ولكن مهما كان الأصل فإن الانتقاء الطبيعي لا يشجعها. وهذه ظاهرة موجودة عند معظم الحيوانات، لذا يصعب تعريفها نتيجة لتطور عقولنا.
ما يمكن أن يكون بالفعل نتيجة لعقولنا هو ظواهر مثل الامتناع عن ممارسة الجنس على خلفية دينية أو أيديولوجية ما.
التطور يختار السمات حسب مساهمتها عادة وليس وفقا لعواقبها الفردية التي قد تكون ضارة في ظروف معينة، لذلك من الممكن أن تكون ظاهرة الامتناع هي الثمن الذي يدفعه الجنس البشري مقابل امتلاكه دماغا وعقلا، كما نحن كما تعلمون، يمكن أيضًا أن يكونوا مستعبدين لجميع أنواع الخرافات.
لكنني أكرر - "الأخطاء" هي أفضل شاهد على عشوائية العملية. لاحظ كيف يتلوى الإيروكوا عندما تقارنهم بأجنحة النعامة - أجنحة غير قادرة تمامًا على الطيران: أي مخطط ذكي أو إلهي سيكلف نفسه عناء التخطيط لمثل هذا الهراء؟
كاشف,
لا علاقة له بالمقال، ولكن سأحاول الإجابة على أي حال.
بادئ ذي بدء، من الصعب جدًا تعريفنا كنوع "يُعتبر الأفضل في رأيه". إن دماغنا جيد في تحويل الأفكار إلى كلمات وأدوات، ولكن لا يوجد سبب يمنعه من أن لا يكون جيدًا بنفس القدر في المجالات الأخرى. من الممكن جدًا أن يكون لديه عيوبه الصغيرة - الاكتئاب والرهاب وما إلى ذلك. في الواقع، من الممكن أن بعض مزايا دماغنا - قدرته على تخيل المواقف، وإبداعه، وما إلى ذلك - يتم التعبير عنها أيضًا في العيوب التي وصفتها. وطالما أن عدد الأفراد في المجتمع الذي تظهر فيه هذه "الانحرافات" صغير مقارنة بجميع السكان، فيمكن للأنواع الاستمرار في البقاء.
بشكل عام، في عشرات الآلاف من السنين الأخيرة، طور الإنسان الأدوات (الأدوات النارية والخشبية والحجرية) التي أتاحت له الازدهار وتوسيع حجم السكان إلى حد كبير. في مثل هذه الحالة، حتى هذه الحشرات الصغيرة في عدد كبير من السكان لن توقف النمو.
بالمناسبة، عندما أنظر إلى غالبية السكان اليوم، أرى أشخاصًا يريدون تربية الأطفال، ويحبونهم، ويريدون ممارسة الجنس، وليسوا مثليين/مثليات. كل هذا في بيئة أكثر تساهلاً على الإطلاق، حيث لا يستطيع الناس أيضًا إنجاب الأطفال إذا أرادوا ذلك. لذا من الواضح أن هذه الحوافز مغروسة فينا بعمق نتيجة للتطور.
سؤال حول التطور.
إذا كانت نظرية التطور صحيحة (وهذا ما أفترضه) فكيف يكون هناك بشر (نوع يعتبر الأفضل في دماغه) لديهم أخطاء تطورية أساسية مثل: الأشخاص الذين ينتحرون (جزء كبير من حتى قبل أن يفقدوا عذريتهم)، والأشخاص الذين لا يحبون الأطفال، والأشخاص الذين لا يريدون تربية الأطفال، والأشخاص الذين لا يريدون ممارسة الجنس (على سبيل المثال أولئك الذين يمارسون العزوبة/الراهبات)، والمثليين جنسيًا (من كلا الجنسين).
ولا يجوز أن يستفيد كل ممن سبق من استمرار نسبه الوراثي..
الأصدقاء، من فضلك. دعونا نحافظ على الموقف الأساسي المتمثل في احترام بعضنا البعض.
جيليان،
هذا نموذج أساسي جدًا للخلايا التي لا تستحق حتى أن تُسمى خلايا. إذا كانت مثل هذه الخلايا موجودة على الإطلاق، فقد كان ذلك منذ أكثر من 3.5 مليار سنة. ولم يحاول الباحثون إنتاج خلية اصطناعية، بل اختبار ما إذا كانت فرضية نموذجهم ناجحة.
جيليان:
ويل! شخص ما يعتقد أنك رجل مرة أخرى! دعونا نرى كيف سيكون رد فعلك هذه المرة!
القصد هنا أنهم سينتجون الخلية فقط وليس الحمض النووي، لكن إذا قرأت ردي الأول ستدرك أن الاستمرارية التي ستؤدي إلى خلية حية كاملة واضحة تماما.
يوجد حاليًا مشروع لتخليق الحمض النووي صناعيًا بوسائل كيميائية بالكامل.
ابحث عن معلومات حول Mycoplasma Labortorium وسوف تفهم ما أتحدث عنه.
ما الذي تخافين منه جيليان؟
عندما يصنعون خلية اصطناعية كاملة وليس لديك ما تحمله، فماذا بعد ذلك؟ اقتل نفسك
اقتباس من المقال: "أدخل الباحثون في المذيلات آلية تضاعف غير إنزيمية فعالة قادرة على مضاعفة خيوط الحمض النووي البسيطة."
من هذا أفهم أنه تم استخدام بعض الحمض النووي الموجود، صححوني إذا كنت مخطئًا - وإذا كان الأمر كذلك، فأين الخلية الاصطناعية؟
البحث في حد ذاته مثير للاهتمام للغاية وقد يؤدي إلى التطوير المستقبلي للكائنات الحية الدقيقة الاصطناعية تمامًا - وهو ما أعتقد أنهم فعلوه هنا. فيما يتعلق بالدراسة الحالية، فإن نقطة البداية للباحثين هي الأكثر إثارة للاهتمام.
ماذا لو كانت افتراضاتهم الأساسية خاطئة؟ وبما أنهم بدأوا من فرضية أن المذيلات القديمة كانت مختلفة عن المذيلات الحالية، كان عليهم البدء في تطبيق آليات أخرى على "الخلايا" التي أنشأوها في المختبر. ومع تطور التجربة، كان عليهم البحث عن آليات مختلفة من أجل "تنشيط" الخلية الحالية. المشكلة هي أن الباحثين ألقوا النتائج الحالية على ما يفترض أنه حدث بالفعل في تطور الحياة على الأرض. وبما أنهم بدأوا من نقطة افتراض معينة أدت إلى الحاجة إلى تغيير نقاط افتراض أخرى، فإن فرص بناء نموذج جديد وعدم وصف نموذج موجود عالية جدًا.
تذكرني هذه التجربة بقصة روتها أوديت ذات مرة: بعد نشر وصفة كعكة، تلقت أوديت رسالة من أحد المعجبين المتحمسين كتب لها: لقد استبدلت الدقيق في الوصفة الأصلية بدقيق الذرة، والسكر بالمربى، والدقيق. البيض بالزيت (لأن محل البقالة كان مغلقاً) والشوكولاتة بالمكسرات - أصبحت كعكتك مذهلة !!!!
في الختام: لن أتسرع في إلقاء هذا التطور على احتمال أن يكون هذا هو ما حدث بالفعل في الخلايا القديمة. هناك العديد من العوامل التي تم تقديمها هنا من أجل تكييف هذه الخلايا مع نموذج معين، ولا أجد أسبابًا كثيرة تجعلنا نفترض أن هذا كان أيضًا النموذج الحقيقي القديم، باستثناء فكرة منطقية قد يتبين أنها الخلق من أول حياة صناعية في المختبر ولكن ليس بالضرورة ما حدث في الطبيعة...
حنان سابات
http://WWW.EURA.ORG.IL
أتساءل ماذا سيحدث إذا أخذ Craig Venture الآن الحمض النووي الاصطناعي الذي ينتجه وزرعه في مثل هذه الخلايا الموجودة في بيئة مغذية: قد نحصل حقًا على حياة اصطناعية بكل معنى الكلمة!