دانشمندان فرآیندی را که طی آن حیات روی زمین می‌توانسته آغاز شده باشد، مدل‌سازی کرده‌اند

شیمی طبیعت: نحوه‌ی تولید مثل RNA روی زمین برای اولین بار بازسازی شده است.

به گزارش مجله خبری نگار، شیمیدانان دانشگاه کالج لندن مکانیسمی را که مولکول‌های RNA می‌توانستند به طور خودجوش در زمین اولیه - بدون کمک پروتئین‌ها یا آنزیم‌ها - تکثیر شوند، در آزمایشگاه شبیه‌سازی کردند. نتایج این مطالعه در مجله Nature Chemistry منتشر شده است.

دنیای RNA یک مرحله فرضی در منشأ حیات روی زمین است، زمانی که گروه‌هایی از مولکول‌های اسید ریبونوکلئیک وظایف ذخیره اطلاعات ژنتیکی و کاتالیز واکنش‌های شیمیایی را قبل از ظهور DNA و پروتئین‌های پیچیده انجام می‌دادند. با این حال، بازآفرینی تکثیر RNA طبیعی در شرایط ساده همچنان دست نیافتنی باقی مانده است: رشته‌های آن یک مارپیچ دوگانه پایدار تشکیل می‌دهند که از کپی کردن جلوگیری می‌کند.

نویسندگان این مشکل را با استفاده از بلوک‌های سازنده RNA سه‌تایی کوتاه که می‌توانند به رشته‌های RNA متصل شوند و از پیچ خوردن مجدد آنها جلوگیری کنند، حل کردند. محققان برای جدا کردن رشته‌ها، از اسیدیته و گرمایش متناوب استفاده کردند و سپس محلول را منجمد کردند. رشته‌های جدید در فضا‌های بین کریستال‌های یخ جمع شدند. چرخه‌های مکرر گرمایش و انجماد، همانطور که آزمایش نشان داد، به این فرآیند اجازه داد تا بار‌ها و بار‌ها ادامه یابد و رشته‌های RNA را ایجاد کند که قادر به انجام عملکرد‌های بیولوژیکی هستند.

پروفسور فیلیپ هالیگر، رهبر این پروژه، می‌گوید: «حیات با شیمی ساده از این نظر متفاوت است که حاوی اطلاعاتی است که می‌توانند کپی و منتقل شوند. تکثیر برای زیست‌شناسی اساسی است، اما تاکنون درک واقعی از چگونگی آغاز آن نداشتیم.»

محققان خاطرنشان می‌کنند که شرایطی که در آن تکثیر در آزمایش رخ داده است - آب شیرین، چرخه‌های گرمایش و سرمایش و عدم وجود نمک - می‌تواند به خوبی در حوضچه‌های زمین‌گرمایی کم‌عمق در زمین باستان وجود داشته باشد. از سوی دیگر، آب دریا به دلیل محتوای بالای نمک خود، از یخ زدن جلوگیری می‌کند و غلظت مولکول‌های لازم برای تکثیر را مختل می‌کند.

اگرچه منشأ حیات احتمالاً نه تنها RNA، بلکه پپتیدها، لیپید‌ها و سایر اجزا را نیز شامل می‌شود، نتایج این مطالعه سرنخ‌های مهمی در مورد چگونگی شروع تکامل مولکولی ارائه می‌دهد.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری