سه شنبه ۸ اسفند ۱۴۰۲ - ۰۳:۵۶

سه شنبه ۸ اسفند ۱۴۰۲ - ۰۳:۵۶

شواهدی جدید از ریشه حیات بر روی زمین

در ابتدای پیدایش زندگی‌ بر روی این کره خاکی، زمین فقط میزبان مواد شیمیایی ساده بود. در ادامه راه این مواد شیمیایی به پروتیٔنی تبدیل شدند که لازمۀ ایجاد موجودات تک سلولی بودند. در مراحل بعد این موجودات تک سلولی بودند که تبدیل به گیاهان و حیوانات شدند. پژوهشهای اخیر از این که چگونه این سوپ نخستین (مواد شیمیایی ساده) به تولید واحدهای تشکیل دهنده اسید آمینه منتهی‌ شد، پرده برمی دارند

در ابتدای پیدایش زندگی‌ بر روی این کره خاکی، زمین فقط میزبان مواد شیمیایی ساده بود. در ادامه راه این مواد شیمیایی به پروتیٔنی تبدیل شدند که لازمۀ ایجاد موجودات تک سلولی بودند. در مراحل بعد این موجودات تک سلولی بودند که تبدیل به گیاهان و حیوانات شدند.

پژوهشهای اخیر از این که چگونه این سوپ نخستین (مواد شیمیایی ساده) به تولید واحدهای تشکیل دهنده اسید آمینه منتهی‌ شد، پرده برمی دارند.

در بین دانشمندان اجماع گسترده‌ای وجود دارد راجع به نحوه تکامل سلولهای اولیه به گیاهان و حیوانات.

نکته‌ای که تا به حال بصورت یک معما باقی‌ مانده بود، نحوه شکل گیری و تبدیل واحدهای تشکیل دهنده اسید آمینه به پروتئین بود که در جای خود سنگ بنای تمام سلولها است.

حال به لطف تلاش دو پژوهشگر و مدرس در دانشگاه کارولینا، به این سوال که چگونه ۴ میلیارد سال پیش تبدیل واحدهای تشکیل دهنده سلولها به زندگی‌ شکل گرفت پاسخی داده شده است.

کشفیات این دو دانشمند که در مجلات معتبر علمی‌ به چاپ رسیده است، سوالاتی جدی را راجع به دنیای مبتنی‌ بر “آر. ان.آ.” (RNA) ایجاد می‌کند. تئوری که بر اساس آن آر.ان.آ. – ملکولهایی که امروزه در برنامه نویسی، تنظیم و بیان ژنها نقشی‌ اساسی‌ بازی می‌کند- خود از این سوپ اولیه متشکل از اسید آمینه و مواد شیمیایی کیهانی تکامل یافتند و در ادامه ابتدا امکان ایجاد اولین پروتئین کوچک به نام پپتید (نوعی پلیمر) و سپس موجودات تک سلولی را فراهم آوردند.

به نظر این دو، آر.ان.آ. مولد این تغییرات نبوده است. در واقع به نظر نمی رسد آر.ان.آ. باعث تسریع شکل گیری پپتید شده باشد و بر عکس این پپتید بود که شکل گیری آر.ان.آ. را سرعت بخشید.

به گفته دکتر کارتر یکی‌ از این دو محقق: “تحقیقات ما نشان می‌دهند که رابطه بین خصوصیات فیزیکی اسید آمینه، کدهای ژنتیک و تغییر ساختار پروتئین، ظاهراً از ابتدای کار بخشی ضروری در این روند بوده است، مدتها قبل از ورود مولکولهای پیچیده و عظیم به صحنه. نیز این که این تعامل تنگاتنگ عاملی کلیدی بود در تکامل ساختاراولیه به موجودات زنده.”

این اکتشافات فصلی جدید به داستان چگونگی‌ تکامل زندگی‌ در میلیارد‌ها سال پیش می افزایند.

نزدیکترین نیای مشترک همه موجودات

‌جامعه علمی‌ بر سر این نکته اتفاق نظر دارد که ریشه نزدیکترین نیای مشترک هر آنچه که امروزه بر روی کره زمین زندگی‌ می‌کند به ۳.۶ میلیارد سال پیش برمی گردد. آنهم در شکل موجودی تک سلولی، دارای صدها ژ‌ن، قادر به تکثیر دی ان آ (DNA)، ترکیب پروتئین و رونویسی آر.ان.‌آ.

به عبارتی این موجود دارای همه عواملی بود که موجودات امروزی دارای آن هستند- از جمله چربی. توضیح این که از آن مرحله به بعد زندگی‌ چگونه تکامل یافت، دیگر کار سختی نیست.
اما مدرکی‌ قاطع دراین رابطه که پیش از ۳.۶ میلیارد سال پیش چگونه این نزدیکترین نیای مشترک، از دل باتلاق های جوشان مواد شیمیایی بر روی زمین بوجود آمدند به دست نیامده است؛ مواد شیمیایی که در مراحل بعد به اسید آمینه تبدیل شدند و امروزه سنگ بنای تولید پروتئین در بدن مایند.

به گفته این دو دانشمند ما تا به اینجا راجع به نزدیکترین نیای مشترک اطلاعات بسیاری داریم و در رابطه با مواد شیمیایی که واحدهای تشکیل دهندۀ سلولها به مانند اسید امینه را تولید می کنند در روند کسب آگاهی‌ روزافزونی قرار داریم. اما فاصله‌ای طولانی بین سطح اطلاعات امروزه ما در این دو مورد وجود دارد. در مراحلی ما حتی نمی دانستیم چگونه باید در این رابطه کاوش کرد.

تحقیقات این دانشگاه رصد خانه‌ای برای درک یک اقیانوس اطلاعات

در ابتدا مشخصات فیزیکی بیست اسید آمینه ثبت و سپس ارتباط بین این خصوصیات و کد های ژنتیک پیدا شد. وجود این ارتباط نشان می‌دهد که یک کد دوم و قدیمی‌تر وجود داشته که فعل و انفعال بین آر.ان.آ. و پپتید را ممکن می ساخته است؛ تعاملی که پیش درآمد پروسه انتخابی بود که می‌توان تصور کرد منجر به ایجاد اولین زندگی‌ بروی کره زمین شد.

بنابراین نیازی نبود که آر.ان.آ. خود را از دل سوپ شیمیایی ابداع کند، حتی قبل از آن که سلولی وجود داشته باشد. به احتمال زیاد این فعل و انفعلات بین اسید آمینه و نوکلئوتید )ترکیبی اسیدی( بود که راه را برای تعامل بین آر.ان.‌آ. و پروتئین فراهم کرد.

پیچیدگی‌ نشات گرفته از سادگی

پروتئین ها برای داشتن عملکردی مناسب باید به روش خاصی‌ تغییر ساختار دهند. در آزمایشهای انجام شده روی بیست اسید آمینه، هم قطبهای اسید امینه (دخیل در توزیع آنها بین آب و روغن) و هم اندازه آنها کمکی بود به توضیح پروسه پیچیده تغییر ساختار پروتئین ها- هنگامی که زنجیره ای از اسیدهای آمینه به نوعی خود را می‌چیند تا به یک ساختار سه بعدی برسد که قادر به انجام وظیفه مشخص زیستی‌ باشد.

آزمایشها نشان دادند که به چه شکل قطبهای مختلف اسید آمینه بطور مداومی در گستره ای از حرارت های مختلف تغییر می‌کند به نحوی که باعث اختلال در رابطه بین کدهای ژننتیک و تغییر ساختار پروتئین نباشد. درک این مورد نکته مهمی‌ بود، چرا که وقتی‌ اولین زندگی‌ بر روی کره زمین شکل می گرفت دمای هوا بسیار بالا بود، احتمالا گرمتر از آنچه که الان وجود دارد یا حتی زمانی‌ که اولین گیاهان و حیوانات به وجود آمدند.

مجموعه‌ای از آزمایشهای بیو-شیمیایی روی اسید آمینه در لابراتوار های دانشگاه کارولینا نشان داد که دو خصوصیت ‌اندازه و قطبهای اسید آمینه موارد لازم و کافی‌ بودند برای توضیح چگونگی‌ رفتار اسید آمینه در پروسه تغییر ساختار پروتئین و چگونگی‌ حفظ این رابطه در حرارت بالای ۴ میلیارد سال پیش کره زمین.

مورد دیگری که به آن پرداخته شد آنزیمی بود به نام تی.آر.ان.آ. که وظیفه ترجمه کدهای ژنتیک را به عهد دارد.

یافته‌های این دو دانشمند بر این دلالت دارند که ارتباط بین تی.آر.ان.آ. و خصوصیات فیزیکی اسیدهای آمینه – اندازه و قطبی بودن آنها- در عصر اولیه زمین ضروری بوده است. بر اساس تحقیقات انجام شده به نظر می‌رسد که ترتیب انتخاب در تقدم اندازه بر قطبی بودن عمل می کرده است.

آنها اعتقاد دارند که مرحله میانی کدبندی ژنتیک می تواند به حل دو پارادوکس‌ کمک کند: چگونه پیچیدگی‌ از سادگی‌ پدید آمد و چگونه حیات، کار بین دو نوع مختلف از پلیمرها را تقسیم کرد (پروتئین و اسید نوکلییک).

این واقعیت که کدبندی ژنتیک در دو مرحله و با موفقیت تکامل یافتند – مرحله اول نسبتا ساده- شاید یکی‌ از دلایلی است که چرا زندگی‌ قادر بود در زمانی‌ که زمین هنوز بسیار جوان بود، پدیدار شود.

یک کد اولیه که اولین ارتباط گیری بین پپتید و آر.ان.آ. را ممکن ساخت، ظاهرا زمینه را برای به بار نشستن یک انتخاب تعیین کننده فراهم کرده باشد.
این سیستم بدوی در ادامه، تحت فرایند انتخاب طبیعی قرار گرفت که در نتیجه فرم جدید و بیولوژیکی از تکامل را رقم زده است.

به نظر می‌رسد همکاری بین آر.ان.آ. و پپتید موردی ضروری بوده است برای ظهور خود به خودی پیچیدگی‌ و این که ما در دنیایی مبتنی بر تعامل بین آر.ان.آ. و پپتید زندگی‌ می‌کنیم و نه فقط مبتنی بر آر.ان.آ.

 

منبع: https://news.unchealthcare.org/news/2015/june/new-evidence-emerges-on-th…

 
تاریخ انتشار : ۲ تیر, ۱۳۹۴ ۰:۴۲ ق٫ظ
لینک کوتاه
مطالب بیشتر

نظرات

Comments are closed.

سخن روز

انتخابات! کدام انتخابات؟

با عنایت به این وضع و شرایط عملا موجود آنچه در ایران برگزار میشود فاقد حداقل شرایط برای شناخته شدن بعنوان یک انتخابات است. با تمام محدودیت ها و کنترل های نظام امنیتی و سیاسی انتخابی در کار نیست و دقیقا با استعاره از آقای خمینی « در این رژیم آزادی های فردی پایمال و انتخابات واقعی و مطبوعات و احزاب از میان برده شده اند.

مطالعه »
یادداشت

در مورد انقلاب بهمن ۵۷

اگر امروز شعار حق من کو، برقرار باد جمهوریت و همبستگی برای استقرار دموکراسی، از خواسته های مهم مردم شده که نشان از زنده بودن انقلاب ۵۷ و نیاز مبرم ترمیم آن توسط خود مردم دارد. اگر در این مبارزه زنان ایرانی در مبارزه علیه حجاب اجباری روسری خود را پرچم مبارزه قرار داده اند قبل از هر چیز بخاطر این است که در انقلاب تمامی زنان از هر قشری وارد صحنه شدند…..

مطالعه »
آخرین مطالب

#تنها_صداست_که_می_ماند

ظهر بود، فنجان چای را که گذاشتم کنار کامپیوتر، چشمم افتاد به آفتاب پشت پنجره… از بعضی خاطره ها، هزار بار هم که فرار کنی، مثل بَختک چسبیده اند به ذهنت و دست از کنج قلب و روحت برنمیدارند….

آفیش سرخ

نه خواهان شکوه بودید، نه خواهان اشک،

نه خواهان آوای ارگ‌ها، نه دعا برای مردگان،

آنک یازده سال، وه چه زود می‌گذرد، یازده سال،

زانگاه که سلاح برگرفتید،

مرگ  نمی‌زداید از خاطر، چشمان پارتیزان!

عدم شرکت در انتخابات، همراهی با مردم و در جهت حفظ مصالح ملی است

بی اعتمادی ۸۰ درصد مردم نسبت به نظام حاکم گویای آن است که حکومت با همین سیاست ها و برنامه ها که علیه مصالح ملی و منافع مردم است ، پیش می راند. از این رو برای نجات کشور راهی جز ایستادن در کنار….

«انتخابات» نمایشی برای مشروعیت بخشی به تمامیت ‌خواهی نظام و تمرکز و خالص سازی قدرت

جمهوری اسلامی اکنون در شرایطی قرار دارد که ادامۀ وضع موجود بدون تغییرات در ساختار نظام هر روز سخت‌تر می‌شود. پروسه و روند تحولات تاکنونی و تجربه نشان میدهد که انتظار هیچ تغییر مثبتی از حکومت به شکل امروزی آن برای بهتر شدن اوضاع کشور متصور نیست، بلکه برعکس وضع بدتر از امروز خواهد شد. از این‌ رو عدم شرکت در انتخابات، آغاز راهی دشوار برای فشار مدنی بیشتر مردم به نظام برای تغییرات است. تنها نافرمانی مدنی و اعتراضات گسترده، یک‌پارچه و متحد مردم در مقیاس وسیع است که می‌تواند جمهوری اسلامی را در برابر پرسش سخت تن دادن به خواست مردم، یا سرنوشتی نا معلوم و تلخ برای خودش قرار دهد.

صدور و اجرای احکام اعدام را متوقف کنید!

ما خواهان توقف، ممنوعیت و لغو صدور و اجرای احکام اعدامیم! تنها با اعتراض گستردۀ مردمی و مبارزات پی‌گیر جامعۀ مدنی می‌توان صدور و اجرای احکام اعدام را متوقف  و در راستای ممنوعیت و لغو اعدام از قوانین کشور گام برداشت.

یادداشت

در مورد انقلاب بهمن ۵۷

اگر امروز شعار حق من کو، برقرار باد جمهوریت و همبستگی برای استقرار دموکراسی، از خواسته های مهم مردم شده که نشان از زنده بودن انقلاب ۵۷ و نیاز مبرم ترمیم آن توسط خود مردم دارد. اگر در این مبارزه زنان ایرانی در مبارزه علیه حجاب اجباری روسری خود را پرچم مبارزه قرار داده اند قبل از هر چیز بخاطر این است که در انقلاب تمامی زنان از هر قشری وارد صحنه شدند…..

مطالعه »
بیانیه ها

پاس‌داشت زبان مادری، غنابخش تنوع و تکثر زبانی و فرهنگی است!

سازمان فداییان خلق ایران (اکثریت) با باور عمیق به مبانی حقوق بشر و قائم به ذات بودن این حقوق و با توجه به جایگاه تعیین‌کنندهٔ زبان مادری در هستی هر یک از آحاد بشر، تأمین و تضمین و تحقّق حق قانونی هر ایرانی در دست‌رسی و قوام ودوام بخشیدن به زبان مادری خود را از حقوق بنیادین بشر می‌داند و همۀ نیروهای میهن‌دوست و ترقی‌خواه کشور را به حمایت فعال از حق آموزش زبان مادری و حفظ و زنده‌داشت این میراث گران‌قدر ایرانی فرامی‌خواند.

مطالعه »
پيام ها

باید یکی شویم و قلب‌مان را سرود و پرچم‌مان سازیم تا بهاران خجسته به ارمغان به میهن‌مان فراز آید!

کرامت و خسرو دو جوان روشنفکر انسان‌دوست چپ بودند و غم مردم فقرزدهٔ میهن و جهان به دل داشتند. آنان شیفتۀ جنبش فداییان خلق بودند. خسرو گلسرخی در وصیت‌نامه‌اش می‌نویسد: «من یک فدایی خلق ایران هستم و شناسنامه من جز  عشق به مردم چیز دیگری نیست … شما آقایان فاشیست‌ها که فرزندان خلق ایران را بدون هیج مدرکی به قتل‌گاه میفرستید، ایمان داشته باشید که خلق محروم ایران، انتقام خون فرزندان خود را خواهد گرفت». تاثیر ایستادگی جانانه آنان در برابر نظام حاکم و پشتیبانان جهانی آن موجی از شور و ایمان در جنبش فداییان پدید آورد

مطالعه »
بیانیه ها

پاس‌داشت زبان مادری، غنابخش تنوع و تکثر زبانی و فرهنگی است!

سازمان فداییان خلق ایران (اکثریت) با باور عمیق به مبانی حقوق بشر و قائم به ذات بودن این حقوق و با توجه به جایگاه تعیین‌کنندهٔ زبان مادری در هستی هر یک از آحاد بشر، تأمین و تضمین و تحقّق حق قانونی هر ایرانی در دست‌رسی و قوام ودوام بخشیدن به زبان مادری خود را از حقوق بنیادین بشر می‌داند و همۀ نیروهای میهن‌دوست و ترقی‌خواه کشور را به حمایت فعال از حق آموزش زبان مادری و حفظ و زنده‌داشت این میراث گران‌قدر ایرانی فرامی‌خواند.

مطالعه »
برنامه و اساسنامه
برنامه سازمان فدائیان خلق ایران (اکثریت)
اساسنامه
اساسنامه سازمان فدائیان خلق ایران (اکثریت)
بولتن کارگری
شبکه های اجتماعی سازمان
آخرین مطالب

#تنها_صداست_که_می_ماند

آفیش سرخ

عدم شرکت در انتخابات، همراهی با مردم و در جهت حفظ مصالح ملی است

«انتخابات» نمایشی برای مشروعیت بخشی به تمامیت ‌خواهی نظام و تمرکز و خالص سازی قدرت

صدور و اجرای احکام اعدام را متوقف کنید!

سلطه بدون هژمونی