كيف تشكلت الخلايا الأولى على الأرض؟
تاريخ النشر: 8th, March 2024 GMT
#سواليف
كشف فريق من علماء معهد “سكريبس” للأبحاث في كاليفورنيا أن #عملية #كيميائية تسمى ” #الفسفرة ” ربما ساهمت في المراحل المبكرة من تكوين #الخلايا الأولية على #الأرض.
وتعرف الفسفرة في الكيمياء الحيوية بأنها عملية إضافة مجموعة فوسفات إلى جزيء بروتين، أو إدخال مجموعة فوسفات إلى جزيء عضوي بشكل عام. وينجم عنها وظائف هامة يمكنها تحويل مجموعات كروية من الدهون تسمى الخلايا الأولية إلى إصدارات أكثر تقدما وتطورا، وأكثر تنوعا واستقرارا ونشاطا كيميائيا.
ولطالما اعتقد العلماء أن هذه الخلايا الأولية كانت بمثابة لبنات بناء أساسية للكيمياء الحيوية منذ أكثر من 3.5 مليار سنة، وربما نتجت من الينابيع الساخنة تحت المحيط على طول الطريق لتطور الهياكل البيولوجية الأكثر تعقيدا.
مقالات ذات صلة هل سيساعد الثقب الدودي على العودة إلى الماضي؟ 2024/03/07وافترض فريق البحث أنه نظرا لانتشار “الفسفرة” في وظائف الجسم البيولوجية، فلا بد أنها ساهمت في المراحل المبكرة من تكوين الخلايا الأولية.
وأجرى الفريق محاكاة في المختبر لظروف وعمليات قد تتطابق مع تلك التي وقعت في الأيام الأولى للأرض، ودمج مواد كيميائية معا، مثل الأحماض الدهنية والغلسرين، لإنشاء حويصلات أكثر تعقيدا (هياكل كالفقاعات تشبه الخلايا الأولية التي تسهل العمليات الخلوية).
وتوصل العلماء إلى التفاعلات الكيميائية المطلوبة من خلال إجراء بعض التغيير في درجة الحرارة والحموضة، ما يوضح أن “الفسفرة” ربما ساهمت في تطور الخلايا الأولية في الرواسب البدائية.
ويقول الكيميائي رامانارايانان كريشنامورثي، من معهد “سكريبس” للأبحاث: “يساعدنا هذا الاكتشاف على فهم البيئات الكيميائية المبكرة للأرض بشكل أفضل حتى نتمكن من اكتشاف أصول الحياة وكيفية تطورها”.
ويضيف الكيميائي سونيل بوليتيكورتي: “كانت الحويصلات قادرة على الانتقال من بيئة الأحماض الدهنية إلى بيئة الدهون الفوسفورية خلال تجاربنا، ما يشير إلى أنه كان من الممكن وجود بيئة كيميائية مماثلة قبل أربعة مليارات سنة”.
ومع ذلك، هناك حاجة إلى إجراء العديد من الدراسات المماثلة للتأكد من كيفية ظهور الحياة على الأرض.
ويقول عالم الفيزياء الحيوية أشوك دينيز، من معهد “سكريبس” للأبحاث: “تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى وجود ثروة من الفيزياء المثيرة للاهتمام أيضا، والتي ربما لعبت أدوارا وظيفية رئيسية على طول الطريق إلى الخلايا الحديثة”.
نشر البحث في مجلة Chem.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف عملية كيميائية الخلايا الأرض
إقرأ أيضاً:
ناجون من مقاومة المضادات الحيوية يروون تجاربهم
يُتوقَّع أن تودي مقاومة المضادات الحيوية، التي غالبا ما يُستهان بها، بحياة 39 مليون إنسان في الربع المقبل من القرن.
لهذا السبب، صادق رؤساء الدول والحكومات، أمس الخميس، على إعلان سياسي يعنى بمقاومة مضادات الميكروبات وذلك خلال الاجتماع رفيع المستوى الذي عقدته الأمم المتحدة على هامش الدورة الـ 79 للجمعية العامة.
وقبل الاجتماع رفيع المستوى في نيويورك، تحدث ثلاثة ناجين من هذه المشكلة الصحية عن تجاربهم.
في أكتوبر 2020، انزلق الطبيب البيطري جون كاريوكي موهيا في حمامه في نيروبي عاصمة كينيا، وكسر أحد عظامه. فخضع لعملية جراحية لوضع دبابيس في مفصله.
ويقول "مباشرة بعد العملية، أصبحت مريضا جدا". فأُعطِيَ سلسلة كاملة من المضادات الحيوية، لكن من دون جدوى. والسيناريو نفسه حصل بعد عملية إزالة الدبابيس. وبات أطباؤه يخشون أن يموت. في تلك المرحلة، أصيب بمرض كوفيد-19 الناجم عن العدوى بفيروس كورونا المستجد. ويضيف "كنت أحارب من أجل البقاء".
بعد خمسة أشهر أمضاها في المستشفى، عاد إلى منزله لكنه بقي طريح الفراش. ويعتبر أنه كان "محظوظا" لأنه درس في السابق مقاومة مضادات الميكروبات واشتبه في أنه يواجهها.
فأجرى اختبار الحساسية للمضادات الحيوية على 18 مضادا حيويا مختلفا، وتبيّن أنّه يعاني حساسية على إحداها. وفي نوفمبر 2021، أُعلن شفاؤه.
لكنه بات "معوقا مدى الحياة"، إذ قصرت ساقه اليمنى بمقدار ثمانية سنتيمترات تقريبا. ويؤكد كاريوكي موهيا "نحن جميعا معرضون للخطر"، داعيا إلى التحرّك لمواجهة هذه المشكلة الصحية.
بالنسبة إلى أنطوني داركوفيتش، بدأ كل شيء في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين خلال ممارسته رياضة البيسبول، عندما أصيب بتمزق في الكفة المدورة في كتفه الأيمن، وهي إصابة "غير بليغة" نسبيا للأطباء، على ما يقول هذا الرجل البالغ 34 عاما والذي يعيش حاليا في مدينة نيويورك الأميركية.
- مقاومة خطرة للمضادات الحيوية
خضع داركوفيتش لسلسلة من العمليات الجراحية لتعود كتفه إلى طبيعتها ووقف الألم. وقبل كل عملية، كان يتم إعطاؤه مضادات حيوية شائعة للوقاية من أي عدوى محتملة. بعد العملية السابعة، اكتشف الأطباء وجود عدوى مقاومة للمضادات الحيوية في كتفه. ويقول إن "كل عملية أدت إلى زيادة انتشار العدوى".
وخضع داركوفيتش لاثني عشر تدخّلا صحيا آخر لإزالة "المواد المصابة"، بينها براغ وغضاريف. كان مفصله "مدمرا بالكامل"، واستبدل كتفه بطرف اصطناعي. ويأمل أن يتمكن يوما ما من "رفع ذراعه إلى علوّ الكتف".
وتختلف حالته عن حالات كثيرة أخرى لأن البكتيريا التي أصابت كتفه عادة ما تكون حميدة، وتسبب ظهور حب في البشرة. ولكن بما أنها أصبحت مقاومة للمضادات الحيوية، انتشرت في المفصل وتسببت بتلفه.
يقول داركوفيتش، الذي أصبح من المدافعين عن المرضى المصابين بعدوى مقاومة للمضادات الحيوية "نحن في عالم يمكننا غالبا فيه معالجة أنواع كثيرة من العدوى بفعالية كبيرة، ولكن مع مقاومة المضادات الحيوية، لم يعد هذا السيناريو قائما".
كانت بهاكتي تشافان قد أنهت حديثا دراستها في بومباي بالهند عام 2017 عندما لاحظت تورّما في رقبتها. فوصف لها طبيبها مضادات حيوية لكنّ التورم لم يتقلّص، وفق ما تقول هذه الباحثة البالغة 30 عاما.
بعد إجراء بعض الاختبارات، شُخّصت بالإصابة بمرض السل المقاوم للأدوية، وهو شكل شائع وخطر من الأمراض المقاومة للمضادات الحيوية.
لم تنجح مجموعة من الأدوية تناولتها على مرحلتين في تحسين وضعها، لكنّها تمكنت من الحصول على دواءين جديدين من خلال منظمة "أطباء بلا حدود". وقد أدخلتها الآثار الجانبية، التي كانت مؤلمة في كثير من الأحيان، في حالة من الاكتئاب، وأثنتها "وصمة العار" المرتبطة بمرض السل عن الحديث عن وضعها.
بعد عامين من العلاج بثمانية مضادات حيوية مختلفة، بينها "حقن يومية مؤلمة لثمانية أشهر"، أصبحت تشافان بصحة جيدة.
لكنها تشعر بالقلق من ألا يولي قلة من الناس بمن فيهم الأطباء، أهمية كبيرة لخطر مقاومة المضادات الحيوية.
وتحذر من أنّ "هذه المشكلة الصحية قد تحدث لأي شخص".
إيزيديو الشيخان.. من أغلبية حاكمة الى أقلية ضعيفة