ردیابی منشاء حیات

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، منشأ حیات یکی از سؤالات بزرگ بشر است. اکتشافات سال های اخیر، امیدی تازه برای پی بردن به این راز ایجاد کرده است. یکی از آن ها، سری اکتشافاتی در مورد ساختارهای شبه سلولی است که می توانند به طور طبیعی از موادی که به نظر می رسد در آن زمان وجود داشته اند، ایجاد شده باشند. به نظر می رسد که اسیدهای چرب ساده خودبه خود دولایه شده اند و با اضافه شدن اسیدهای چرب دیگر و آب، تقسیم شده باشند. مولکول ها وارد این پوشش می شده اند و با اتصال به مولکول های بزرگ تر، دیگر نمی توانستند خارج شوند. این همان ترکیبی است که سلول اولیه لازم داشته است. اگر این پیش سلول ها یک قطعه کوچک DNA را احاطه کرده باشند، نوکلئوتیدها به این مجموعه وارد می شدند و به آن DNA متصل می شدند. پیشتر، جان ساترلند، شیمیدان دانشگاه منچستر، نشان داد در شرایط مناسب، ماده قلیایی و قند می توانند به صورت یک واحد و نه جدا از یکدیگر ساخته شوند. ساخت سلول خود تکرار کننده ای از مواد شیمیایی، آغازی برای تاریخ ژن ها بود و دکتر جویس با ساخت مولکول های RNA با قابلیت تکرار، روی آغاز تاریخ ژن ها مطالعه می کرده است. امروزه دانشمندان بسیار بیشتر از 5-10 سال پیش به یافتن پاسخ امیدوارند. یکی از مشکلات این مطالعات، مشخص نبودن زمان و شرایط درست آغاز حیات است. برخی شیمیدانان مانند واشترشوسر معتقدند حیات نخستین در شرایط آتشفشانی اعماق اقیانوسی به وجود آمده،. در حالی که بسیاری معتقدند آغاز حیات نیازمند یک دریاچه آب شیرین گرم است که مرطوب و خشک شدن محیط، شرایط مساعد اولین فرایندهای زیستی را فراهم کند.

یکی از پیش نیازهای پیدایش حیات، تولید و پلیمریزاسیون اسیدهای آمینه، بلوک های سازنده حیات، نه توسط موجودات زنده ناشی از مواد شیمیایی است. محققین معتقدند که دو سناریو برای پیدایش حیات بر روی زمین مورد بحث قرار می گیرد، از یک سو، اولین بار ایجاد زنجیره های آمینو اسیدی در زمین، و از سوی دیگر، هجوم از فضا، چنین زنجیره های آمینو اسیدی باید در شرایط بسیار نامطلوب و نامناسب در فضا ایجاد شوند. تیمی از محققان به سرپرستی میشل فریزون از دانشگاه لیون و تیلمان مارک از دانشگاه اینسبروک اکنون به کشف مهمی در زمینه تشکیل زنجیره پپتیدی غیر زنده از اسیدهای آمینه برای کوچکترین اسید آمینه، گلیسین، دست یافته اند. در سال های اخیر چندین بار به صورت فرازمینی مشاهده شده است. مطالعه ای که در مجله شیمی فیزیکی A منتشر شد، که روی جلد این مجله نیز منتشر شد، نشان می دهد که خوشه های کوچکی از مولکول های گلیسین بر اساس انرژی ورودی، پلیمریزاسیون را نشان می دهند. یک واکنش در یک خوشه متشکل از دو مولکول گلیسین رخ می دهد. این دو اسید آمینه به یک دی پپتید و یک مولکول آب تبدیل می شوند. واکنش یک دی پپتید به یک تری پپتید درون یک خوشه نیز توسط محققان نشان داده شد. میشل فریزون معتقد است که این مطالعه سناریوی تک مولکولی کمتر احتمالی برای تشکیل زنجیره های آمینو اسیدی در شرایط شدید فضا را روشن می کند. نشان داده شد که رشد زنجیره پپتیدی از طریق واکنش های تک مولکولی در یون های خوشه ای برانگیخته، بدون نیاز به تماس با شریک اضافی مانند گرد و غبار یا یخ رخ می دهد. کار کنونی شواهدی را ارائه می دهد که نشان می دهد اولین گام به سمت منشاء حیات می تواند در شرایط بسیار بعید فضا رخ دهد. میشل فریزون و تیلمان مارک متقاعد شده اند که این مطالعه نقطه عطف مهمی در مسیر درک منشاء زندگی است. نتایج به عنوان مبنایی برای تحقیقات بیشتر در این زمینه خواهد بود.