خبری از نحوه آغاز حیات در زمین
در یکی از مطالعات جدید سرنخی پیرامون نظریه مشهور مبنی بر نحوه آغاز حیات روی کره زمین در حدود چهار میلیارد سال پیش ارائه شده است. در این مطالعه، فرضیه ” جهان ِ RNA ” زیر سؤال می رود. نحوه‌ی تکامل مولکول های RNA برای ایجاد پروتئین ها و DNA در این فرضیه مطرح می شود. در مقابل، تحقیقات جدید شواهدی در خصوص دنیایی ارائه می کند که RNA و DNA در آن بصورت همزمان تکامل یافتند.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
تاریخ : شنبه 1396/12/05 ساعت 10:24
زینب شاه مرادی - مرکز یادگیری تبیان
تصویری از رشته DNA. در ظاهر، DNA و RNA شبیه همدیگرند، با این تفاوت که DNA ساختاری نردبان مانند تشکیل می دهد(جفت نوکلئوبازها در نقش پله و مولکول های قند در نقش ستون نردبان). RNA نیز به یک طرف این نردبان شباهت دارد.
به گزارش بیگ بنگ، مطالعه جدید انجام شده توسط دانشمندان در مؤسسه تحقیقاتی اسکریپس سرنخی پیرامون نظریه مشهور مبنی بر نحوه آغاز حیات روی زمین در حدود چهار میلیارد سال پیش ارائه می کند. رامانارایانان استادیار شیمی موسسه تحقیقات اسکریپس(TSRI) گفت:« حتی اگر فقط به جهان ِ RNA اعتقاد دارید، باید به چیز دیگری که همراه با RNA وجود داشت هم معتقد باشید. شاید DNA و RNA توأم با یکدیگر به وجود آمده باشند. » محققان حدود سی سال پیش به بررسی و کاوش فرضیه جهان ِ RNA محور پرداختند. ایده نهان در پشت فرضیه فوق آن است که یک سری واکنش‌های شیمیایی منجر به شکل گیری مولکول های خود تکثیر RNA شده است. سپس، RNA با تکامل خود زمینه ساز ایجاد پروتئین ها و آنزیم ها شد. در نهایت، این آنزیم ها برای ایجاد DNA به RNA کمک کردند و ماحصل این فرایند، پدیدار شدن موجودات زنده پیچیده بود.
به اعتقاد برخی محققان، اگر فرضیه جهان ِ RNA صحت داشته باشد، احتمالا موارد بسیاری هم وجود داشته که در آنها نوکلئوتیدهای RNA با ستون های DNA در هم آمیخته اند. نتیجه این کار می تواند شکل گیری رشته های ناهمگن باشد. این سازواره های نامتشابه در صورت پایداری، واسطه‌ای در رسیدن به DNA بوده اند. بر طبق یکی از پژوهش های جدید، DNA و RNA در صورت داشتن ستون مشترک مقدار قابل توجهی از پایداری شان را از دست می دهند. این سازواره ها در کنار یکدیگر نمی مانند. کریشنا مرتی که علاوه بر فعالیت در مؤسسه TSRI، همکاری های مشترکی با سازمان علوم ملی، مرکز مدیریت فضایی و هوانوردی ناسا و مرکز فرگشت شیمیایی دارد، بیان کرد: «ما از دیدن کاهشی بسیار ژرف در آنچه که “پایداری گرمایی” نامیده می شود، متعجب شدیم. احتمالاً این ناپایداری ناشی از اختلاف موجود میان ساختار مولکول قند DNA و مولکول قند RNA میباشد.»
این یافته ها مهر تاییدی بود بر تحقیقات گذشته ی پروفسور جک زوستاک، استاد دانشگاه هاروارد در حوزه شیمی و بیوشیمی. وی دریافت که RNA و DNA در صورت هم آمیزی، بخش بزرگی از کارآیی خود را از دست می دهند. سازواره های موجود در جهان ِ RNA به دلیل این ناپایداری در راستای باز کردن راه برای مولکول های پایدار تر RNA از هم فرو پاشیدند. اگر نوکلئوبازهای RNA به اشتباه به یک رشته DNA ملحق شوند، آنزیم های پیچیده ای برای طرف کردن مشکل وارد کار خواهند شد. فرگشت به سیستمی منتهی شده که مولکول های همگن و پایدارتر را مورد پشتیبانی قرار می دهد.
این آنزیم های پیچیده شاید در زمان تکامل اولیه RNA و DNA وجود نداشتند. پس این جانشینی ها تأثیر زیان باری بر قابلیت مولکول ها در فرآیند تکثیر و کارکرد داشته اند. کنار گذاشتن RNA و برگزیدن DNA بدون مکانیزم هایی برای جدا نگه داشتن آن ها نمی توانست کار ساده ای باشد. چنین دستاوردی باعث شد دانشمندان به فکر ارائه نظریه ای جایگزین بیفتند: شاید DNA و RNA پشت سر هم پدید آمده اند. کریشنا مرتی تاکید کرد که آزمایشگاه اش تنها مرکزی نیست که چنین پیشنهادی را مطرح کرده است، اما یافته های مربوط به ناپایداری سازواره ها شواهد جدیدی را در اختیار دانشمندان قرار می دهد.
منبع: http://bigbangpage.com
تصویری از رشته DNA. در ظاهر، DNA و RNA شبیه همدیگرند، با این تفاوت که DNA ساختاری نردبان مانند تشکیل می دهد(جفت نوکلئوبازها در نقش پله و مولکول های قند در نقش ستون نردبان). RNA نیز به یک طرف این نردبان شباهت دارد.
به گزارش بیگ بنگ، مطالعه جدید انجام شده توسط دانشمندان در مؤسسه تحقیقاتی اسکریپس سرنخی پیرامون نظریه مشهور مبنی بر نحوه آغاز حیات روی زمین در حدود چهار میلیارد سال پیش ارائه می کند. رامانارایانان استادیار شیمی موسسه تحقیقات اسکریپس(TSRI) گفت:« حتی اگر فقط به جهان ِ RNA اعتقاد دارید، باید به چیز دیگری که همراه با RNA وجود داشت هم معتقد باشید. شاید DNA و RNA توأم با یکدیگر به وجود آمده باشند. » محققان حدود سی سال پیش به بررسی و کاوش فرضیه جهان ِ RNA محور پرداختند. ایده نهان در پشت فرضیه فوق آن است که یک سری واکنش‌های شیمیایی منجر به شکل گیری مولکول های خود تکثیر RNA شده است. سپس، RNA با تکامل خود زمینه ساز ایجاد پروتئین ها و آنزیم ها شد. در نهایت، این آنزیم ها برای ایجاد DNA به RNA کمک کردند و ماحصل این فرایند، پدیدار شدن موجودات زنده پیچیده بود.
به اعتقاد برخی محققان، اگر فرضیه جهان ِ RNA صحت داشته باشد، احتمالا موارد بسیاری هم وجود داشته که در آنها نوکلئوتیدهای RNA با ستون های DNA در هم آمیخته اند. نتیجه این کار می تواند شکل گیری رشته های ناهمگن باشد. این سازواره های نامتشابه در صورت پایداری، واسطه‌ای در رسیدن به DNA بوده اند. بر طبق یکی از پژوهش های جدید، DNA و RNA در صورت داشتن ستون مشترک مقدار قابل توجهی از پایداری شان را از دست می دهند. این سازواره ها در کنار یکدیگر نمی مانند. کریشنا مرتی که علاوه بر فعالیت در مؤسسه TSRI، همکاری های مشترکی با سازمان علوم ملی، مرکز مدیریت فضایی و هوانوردی ناسا و مرکز فرگشت شیمیایی دارد، بیان کرد: «ما از دیدن کاهشی بسیار ژرف در آنچه که “پایداری گرمایی” نامیده می شود، متعجب شدیم. احتمالاً این ناپایداری ناشی از اختلاف موجود میان ساختار مولکول قند DNA و مولکول قند RNA میباشد.»
این یافته ها مهر تاییدی بود بر تحقیقات گذشته ی پروفسور جک زوستاک، استاد دانشگاه هاروارد در حوزه شیمی و بیوشیمی. وی دریافت که RNA و DNA در صورت هم آمیزی، بخش بزرگی از کارآیی خود را از دست می دهند. سازواره های موجود در جهان ِ RNA به دلیل این ناپایداری در راستای باز کردن راه برای مولکول های پایدار تر RNA از هم فرو پاشیدند. اگر نوکلئوبازهای RNA به اشتباه به یک رشته DNA ملحق شوند، آنزیم های پیچیده ای برای طرف کردن مشکل وارد کار خواهند شد. فرگشت به سیستمی منتهی شده که مولکول های همگن و پایدارتر را مورد پشتیبانی قرار می دهد.
این آنزیم های پیچیده شاید در زمان تکامل اولیه RNA و DNA وجود نداشتند. پس این جانشینی ها تأثیر زیان باری بر قابلیت مولکول ها در فرآیند تکثیر و کارکرد داشته اند. کنار گذاشتن RNA و برگزیدن DNA بدون مکانیزم هایی برای جدا نگه داشتن آن ها نمی توانست کار ساده ای باشد. چنین دستاوردی باعث شد دانشمندان به فکر ارائه نظریه ای جایگزین بیفتند: شاید DNA و RNA پشت سر هم پدید آمده اند. کریشنا مرتی تاکید کرد که آزمایشگاه اش تنها مرکزی نیست که چنین پیشنهادی را مطرح کرده است، اما یافته های مربوط به ناپایداری سازواره ها شواهد جدیدی را در اختیار دانشمندان قرار می دهد.
منبع: http://bigbangpage.com
