خمسة جزيئات من وفرة الجزيئات التي نجت من الأشعة فوق البنفسجية أصبحت الأحماض النووية الأدينين والسيتوزين والجوانين والثايمين واليوراسيل. يمتلك الأدينين نطاقًا متغيرًا بشكل غير عادي من طاقات التأين على طول مسار التفاعل
لم يوفر الغلاف الجوي في بداية وجود الأرض سوى القليل من الحماية ضد الأشعة فوق البنفسجية الناشئة في الفضاء، وبالتالي تعرضت العديد من الجزيئات التي كانت موجودة قبل الحياة إليها، وإلى إشعاعات ذات أطوال موجية أخرى، وواجهت صعوبة في البقاء على قيد الحياة على الإطلاق. ومع ذلك، أصبحت بعض الجزيئات مستقرة عند تعرضها للضوء وأصبحت اللبنات الأساسية لتكوين الحياة.
خمسة جزيئات من وفرة الجزيئات التي نجت من الأشعة فوق البنفسجية أصبحت الأحماض النووية الأدينين والسيتوزين والجوانين والثايمين واليوراسيل. الآن، في دراسة نشرت مؤخرًا، أظهر باحثون من جامعة جورجيا وزملاؤهم في ألمانيا أن إحدى وحدات بناء DNA وRNA، الأدينين، لديها نطاق متغير بشكل غير عادي من طاقات التأين على طول مسار التفاعل الخاص بها. وهذا يعني أن فهم المعلومات التجريبية المتعلقة بكيفية نجاة الأدينين من التعرض للإشعاع سيكون أكثر تعقيدًا مما كان يعتقده الباحثون سابقًا. تعتبر النتائج أيضًا ذات أهمية كبيرة للقياسات الطيفية للمركبات الحلقية غير المتجانسة، أي تلك التي تتضمن نوعين على الأقل من العناصر في بنيتها الحلقية.
"تعتمد الحماية من الضوء على تحويل الأشعة فوق البنفسجية الضارة إلى حرارة، ويجب أن تحدث في أوقات سريعة للغاية من أجل التنافس مع المسارات الأخرى المؤدية إلى تفريغ الجزيء البيولوجي"، توضح سوزان أولريش، أستاذة الفيزياء في جامعة كاليفورنيا. قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة جورجيا. "إن فهم تفاصيل هذه الطرق وجداولها الزمنية يمثل تحديًا ويتطلب تعاونًا وثيقًا بين الباحثين التجريبيين والنظريين." ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية الكيمياء الفيزيائية والفيزياء الكيميائية.
تحدد الحسابات الكيميائية الكمومية لأول مرة على الإطلاق خط أساس جديدًا فيما يتعلق بالطرق الطيفية المعتمدة على الوقت والتي تعتمد على التأين الضوئي والقدرة على استخدامها لدراسة مثل هذه العائلة من الجزيئات.
ويشير الباحث إلى أن "الجزيئات العضوية المستقرة للضوء شاركت في التطور الجزيئي المعقد الذي أدى في النهاية إلى تكوين الحياة على الأرض". "نظرًا لأهمية الأحماض النووية كمكونات للمادة التي تشفر الجينات، فقد اكتسب مجال الفيزياء الضوئية للأحماض النووية اهتمامًا نظريًا وتجريبيًا واسع النطاق. يمكن أن يساعد هذا البحث الجديد في توضيح هذا التناقض الذي يواجهه العلماء أثناء دراسة بيانات التأين الضوئي وأطياف الإلكترون الضوئي للأدينين."
واستخدم الباحثون أحدث أساليب البحث، مثل أجهزة الليزر والمطياف الدقيقة والفعالة، من أجل الكشف عن الآليات التي يستطيع الأدينين من خلالها الدفاع عن نفسه ضد الأضرار الناجمة عن الأشعة فوق البنفسجية. يتم تبخير الأدينين ومن ثم يتم نقله إلى مطياف بواسطة تيار نفاث. تثير نبضة من الجهاز عينة الجزيئات ويقوم الكاشف بقياس الجزيء في نهاية زمن اضمحلال الإلكترونات المثارة العائدة إلى مكانها الأصلي.
يعتمد هذا القياس على عملية التأين الضوئي التي تتم فيها إزالة الإلكترونات من الجزيء. يتم قياس الطاقة الحركية للإلكترون الذي تمت إزالته باستخدام مقياس الطيف ويوفر المعلومات الطيفية المطلوبة لتحديد آلية حماية الضوء للأدينين. ويعتمد فك رموز القياسات بشكل وثيق على معرفة إمكانات التأين (الطاقة اللازمة لإزالة الإلكترون من موقعه في الجزيء) على طول مسارات اضمحلال الإلكترون.
هناك فرق قديم بين النتائج النظرية والنتائج التجريبية فيما يتعلق بفحص قدرة التأين للأدينين وتحديد المسار الدقيق الذي يتحلل فيه الأدينين بعد استثارته بالأشعة فوق البنفسجية. إن فهم هذا المسار بمزيد من التفصيل سيوفر نظرة ثاقبة لبقاء واستقرار هذه اللبنة المهمة للحياة، في عالم توجد فيه ملايين المخاطر الجينية.
ويوضح أحد الباحثين: "لدهشتنا، اكتشفنا أن هناك اختلافات كبيرة في طاقة التأين بين منطقتين منفصلتين من هذا المسار". "بالنظر إلى الطبيعة العامة للطرق الثلاثة التي اختبرناها، نعتقد أن إمكانات الطاقة المقاسة على طولها يمكن استخدامها كمبدأ توجيهي عام من شأنه أن يساعد في تطوير الأنظمة والاختبارات لصالح تجارب إضافية، ليس فقط للأدينين ولكن أيضًا وكذلك للمركبات المشابهة له."
تعليقات 6
سلام! هل هناك تفسير لذلك؟
عندما لا أتعرض للشمس أشعر بالدوار وكل حركة أقوم بها أسمع نقرات مؤلمة. كما يوجد صرير في حركة الرقبة. الجسم متجمد.
أشعر بالضعف والإرهاق. وعندما تكون هناك شمس تمر وتنطلق وتعود الطاقة. راحة..
وبعد التعرض للشمس لمدة 20 دقيقة تقريبا، يرتاح جسدي ويرتاح وكأن شيئا لم يحدث. أثناء التعرض، تنبض العضلات في جميع أنحاء الجسم، وتصبح ناعمة حتى يكون هناك راحة.
في كل مرة تعود الانقباضات عندما لا يكون هناك تعرض، ومرة أخرى يكون الشعور ليس جيدًا.
يتم إطلاقه وتقويته دائمًا من خلال التعرض لأشعة الشمس ويأتي شعور جيد وإيجابي.
ما هذا ؟
ولا يرتبط بفيتامين د لأنه يستغرق عدة ساعات حتى يتم امتصاص الفيتامين من الطبقات الخارجية للجلد إلى مجرى الدم. وبعد ذلك يمر يوم أو يومين حتى يتحول إلى هرمون تخزين الفيتامين في الكبد.
شكرا جزيلا لك
تعتبر مقاومة المادة الوراثية الأدينين مثيرة للاهتمام للغاية ليس فقط في سياق تكوين الحياة ولكن أيضًا في بقاء الإنسان في المستقبل خارج الأرض وفي جوانب تطوير التقنيات للتخفيف من ظهور الإشعاع على الخلايا الحية.
"لأن أحد هذه العناصر الأساسية للحمض النووي والحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهو الأدينين، لديه نطاق متغير بشكل غير عادي من طاقات التأين على طول مسار التفاعل الخاص به. وهذا يعني أن فهم المعلومات التجريبية المتعلقة بكيفية نجاة الأدينين من التعرض للإشعاع سيكون أكثر تعقيدًا مما كان يعتقده الباحثون سابقًا. تعتبر النتائج أيضًا ذات أهمية كبيرة للقياسات الطيفية للمركبات الحلقية غير المتجانسة، أي تلك التي تتضمن نوعين على الأقل من العناصر في بنيتها الحلقية.
نحماني هل تكتب المقالات فقط للحاصلين على شهادات في الكيمياء والفيزياء؟؟
ألا يمكنك كتابة أشياء معقدة ببساطة، أم أن هذه مجرد طريقتك للتفوق على القراء الذين لا يحملون شهاداتك؟
فلماذا يظل الحمض النووي حساسًا للإشعاع الذي يسبب سرطان الجلد.
ومن ناحية أخرى، يبدو أن عنات، وفقا للعديد من الاختبارات، أن الكائنات التي تعرضت لإشعاعات عالية الطاقة، وخلقت الحياة، وجد بعضها هذه المكانة المتطرفة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الاستقرار الجزيئي للجزيئات التي تشكل الحمض النووي، يوفر تعزيزًا لسبب تحسين الأدوات الموجودة (الجزيئات العضوية التي تشكل الحياة) في حد ذاتها.
من الممكن أن يكون ذلك في كون آخر، في ظل ظروف كوكبية أخرى، حيث ستتشكل الحياة على أساس جزيئات مختلفة.
ووفقا للتقديرات المقبولة في عالم العلوم، فإن الحياة بدأت حول مداخن حرارية أرضية في قاع البحر ولم تتعرض لمدة مليار سنة للإشعاعات المؤينة، وبالتالي لم يكن عليها النجاة من الأشعة فوق البنفسجية
ومن الممكن أن يكون التصور الموجود غير صحيح، ورغم أن احتمال ذلك صفر، إلا أن الأرجح أن تقديرات الباحثين خاطئة