علماء يجدون حلا لمشكلة تحلل لبنات الحياة الأولى على الأرض
تاريخ النشر: 6th, August 2024 GMT
يعرف العلماء أن الحمض النووي الريبي (الرنا) والبروتينات هي جزيئات هشة وتميل إلى التحلل في الماء، وتعد هذه مشكلة كبرى بالنسبة للباحثين الذين يفترضون أن تلك الجزيئات تمثل صور الحياة الأولى التي ظهرت على سطح كوكب الأرض قبل نحو 4 مليارات سنة، في بيئة كانت مائية بالأساس.
لكن فريقا من جامعة ميونخ التقنية في دراسة منشورة حديثا في دورية "نيتشر"، تمكن باستخدام جزيئات اصطناعية من حل التحدي الأساسي المتمثل في ثبات تلك الجزيئات، عبر صناعة قوالب قادرة على احتواء جزيئات اصطناعية تحاكي لبنات الحمض النووي الريبي.
في تصريح للجزيرة نت تقول كريستين كريبيش، الباحثة الرئيسية بالدراسة: "ما قمنا به هنا هو البدء بالقبول بوجود التحلل المائي كحقيقة حتى في نشأة الحياة، ومن ثم سمح ذلك لنا بالتركيز على الآليات التي تساعد في إبطاء أو منع التحلل المائي".
يفترض العلماء أنه منذ حوالي 3.7 إلى 4 مليارات سنة، ساعد المحلول المائي للمركبات العضوية التي تراكمت في المسطحات المائية البدائية للأرض المبكرة، والمركبات التي ربما وصلت من خارج كوكب الأرض عن طريق اصطدامات المذنبات والنيازك، على ظهور الأنظمة الحية الأولى، في صورة لبنات حياة أساسية مثل الحمض النووي الريبي والبروتينات.
ولكن لا تكمن المشكلة في تكوين اللبنات فحسب، بل في ثباتها. ولفهم الأمر تخيل عملية صنع عقد من اللؤلؤ، فبينما تضيف حبة إلى العقد، يسرع شخص ما بمقص ويقطع الخيط فينفرط ما وضعته من حبات. وبينما تسرع مضيفا 5 حبات في الخيط، يتم قطعه إلى سلسلة من حبتين وأخرى من 3.
أنت هنا تمثّل تفاعلا يعمل بالوقود الكيميائي فيضيف الجزيئات الاصطناعية ويراكمها، كحبات اللؤلؤ، والشخص المزعج الذي يقص الخيط هو التحلل المائي. أما في سياق ظهور أولى صور الحياة على الأرض، فقد تكون حبات اللؤلؤ هي قواعد الرنا التي تتلاحم مع بعضها وتشكل خيوط الرنا الأولى الحاملة للشفرة الوراثية، لكن لا تلبث أن تتحطم على صخرة التحلل المائي القاسية.
خيوط الرنا الأولىهنا يأتي دور الباحثين، حيث بنوا قوالب يمكنها احتواء جزيئات اصطناعية تتفاعل باستخدام الوقود الكيميائي كنموذج لفهم كيفية تشكيل خيوط الرنا الأولى وكيفية اختيارها وتكرارها، وجعلها مقاومة للتحلل المائي.
تقول كريبيش: "تساعد القوالب على عملية إنتاج واستقرار لبنات الحياة الهشة، مثل الحمض النووي الريبي (الرنا)، وبدون القوالب، تظل التسلسلات التي ننتجها قصيرة، ومع القوالب، يمكننا تحقيق تسلسلات أطول".
وتخلص الدراسة إلى أن آليات الاستقرار التي وضع الباحثون أسسها من المحتمل أن تعمل على ترويض الفوضى الكيميائية في ظروف الحياة الأولى نحو عملية النسخ والتشفير المستقرة للتسلسلات المعلوماتية، والنسخ والتشفير هما الخطوات الأولى نحو التضاعف العددي أو التكاثر، وهو أساس الأنظمة الحية.
وتضيف كريبيش: "تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الحمض النووي الريبي الأول ربما أثّر على خصائص الخلايا الأولية، وهو ما أدى إلى ميزة تكيفية. تخيل أن الخلايا الأولية التي تستضيف رنا (أ) تعيش لفترة أطول من الخلايا الأولية التي تحتوي على رنا (ب)، بذلك ستعيش مجموعة الخلايا الأولية (أ) وتتفوق على المجموعة (ب)".
تهدف المجموعة البحثية إلى بناء بيئة يمكن خلالها للبنات الحياة الأولى البقاء والحركة والتكاثر الذاتي والتطور للتكيف مع التغيرات، وعبر إزالة الحواجز بين الكيمياء والأحياء، وفهم طرق تحويل الأنظمة الكيميائية إلى أنظمة بيولوجية، يمكن للعلماء الاقتراب من فهم ماهية الحياة.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حراك الجامعات حريات الحمض النووی الریبی الحیاة الأولى
إقرأ أيضاً:
عالم أزهري: حسن الخاتمة آجر عظيم من الله
أكد الشيخ عبد الحميد عمر،من علماء الأزهر الشريف، أن حسن الخاتمة يعتبر آجر عظيم من الله، وأن شهر رمضان يقوم الله فيه بعتق بعض الأشخاص كل ليلة من النار.
وأضافت أحد علماء الأزهر الشريف، خلال حواره ببرنامج " إحنا لبعض" المذاع على قناة صدى البلد، تقديم الإعلامية نهال طايل، أن حسن الخاتمة من الأشياء الجميلة، وتأتي بعد الصبر، موضحًا أن الصبر على المرض ليس أشد أنواع الصبر.
وأوضح أن أشد أنواع الصبر هو الصبر على العطاء، فالشخص الكريم والذي يعطي، يكون صابر على العطاء، وينتصر على الشيطان.
أكد الشيخ إبراهيم الدسوقي من علماء الأزهر الشريف، أن سيدنا محمد صلى الله عليه وسلم، كان مثال للعطاء، وعلمنا كيف يتم التصديق.
وأضافت أحد علماء الأزهر الشريف، خلال حواره ببرنامج " إحنا لبعض" المذاع على قناة صدى البلد، تقديم الإعلامية نهال طايل، أن الرسول كان ينفق كل من معه، وهناك أحاديث كثيرة، منها أن الرسول نزل للسوق ومعه 6 دراهم، من أجل شراء كسوة العيد.
وتابع:" الرسول وجد شخص يريد شراء قميص وليس معه أي أموال فالرسول قام بإعطائه درهم من الـ 6، وقابله آخر فقام بإعطائه درهم آخر".
وأوضح أن الرسول دخل السوق فوجد سيدة تبكي، وعلم منها أنها فقدت 4 دراهم وكانت بالسوق لشراء مستلزمات لمنزل تعمل به، فقام بإعطائها الـ 4 دراهم ولم يبقى معه شئ.
وتابع:" أن الرسول دخل السوق وفي أثناء عودته وجد السيدة تبكي، وعندما سألها عرف منها أنها خائفة أن تعود للبيت التي تعمل به بسبب التأخير، فأخذها الرسول وذهب معها للبيت التي تعمل بها السيدة، وشفع لها وتم إطلاق سراحها وأصبحت حرة وبكى الرسول صلى الله عليه وسلم".