۞ امام علی (ع) می فرماید:
هر کس از خود بدگویی و انتقاد کند، خود را اصلاح کرده و هر کس خودستایی نماید، پس به تحقیق خویش را تباه نموده است.
Friday, 20 May , 2022
امروز : جمعه, ۳۰ اردیبهشت , ۱۴۰۱ - 19 شوال 1443
شناسه خبر : 405425
  پرینت تاریخ انتشار : 02 فروردین 1401 - 15:50 |

دانشمندان یک RNA را ایجاد کردند که خود‌به‌خود تکامل پیدا می‌کند

مدت‌ها پیش از پیدایش اولین سلول‌ها، زمین حاوی سوپ ارگانیک متلاطمی بود که در آستانه اتفاق عمیقی قرار داشت. آن خط باریک بین شیمی پیچیده و تکامل حیات نشان‌دهنده لحظه مهمی در پیدایش زیست‌شناسی است؛ اما با وجود اهمیتی که دارد، دانش کمی درمورد نحوه اتفاق افتادن آن داریم.آزمایشی که توسط دانشمندانی از دانشگاه توکیو […]

دانشمندان یک RNA را ایجاد کردند که خود‌به‌خود تکامل پیدا می‌کند
زاگرس آنلاین-زاگرونا؛

مدت‌ها پیش از پیدایش اولین سلول‌ها، زمین حاوی سوپ ارگانیک متلاطمی بود که در آستانه اتفاق عمیقی قرار داشت. آن خط باریک بین شیمی پیچیده و تکامل حیات نشان‌دهنده لحظه مهمی در پیدایش زیست‌شناسی است؛ اما با وجود اهمیتی که دارد، دانش کمی درمورد نحوه اتفاق افتادن آن داریم.آزمایشی که توسط دانشمندانی از دانشگاه توکیو انجام شده است، این دیدگاه را تقویت می‌کند که قابلیت‌های خاص RNA می‌تواند توضیح دهد که چگونه میلیاردها سال پیش، حیات شکوفا شد و از «فرضیه جهان RNA» حمایت می‌کند.اما پژوهش جدید همچنین نشان می‌دهد آغاز حیات ممکن است دقیقاً آن‌طور که فکر می‌کردیم، اتفاق نیفتاده باشد. مطالعه پژوهشگران ژاپنی نشان می‌دهد چگونه مولکولی که امروزه برای بقا و تکثیر هر موجود زنده‌ای حیاتی است، اگر به‌شکل تیمی کار کند، می‌تواند به سمت سیستمی رو به تکامل حرکت کند. ریو میزوچی، زیست‌شناس تکاملی می‌گوید: «دریافتیم که گونه‌های انفرادی RNA به سیستم تکثیر پیچیده‌‌ای تکامل پیدا کردند: یک شبکه همانندساز متشکل از پنج نوع RNA با تعاملات متنوع که از محتمل‌بودن سناریوی انتقال تکاملی حمایت می‌کند.»زندگی جدا از آشکارترین ملزوماتش، از مولکول‌هایی ساخته شده است که می‌توانند نسخه‌های ناقصی از خود بسازند و جمعیت تقریباً محدودی از اشکال مختلف را ایجاد کنند که می‌توانند به اندازه کافی در کنار هم بمانند تا نسخه‌هایی از خود را بسازند. جست‌وجو به‌دنبال منشأ حیات درواقع جست‌وجو برای کاندیداهایی بوده است که می‌توانند بدون حمایت مواد آلی تخصصی مانند DNA یا پروتئین‌ها، کار تکثیر را انجام دهند.مقاله‌ی مرتبط:در این راستا، RNA مدت‌ها پیشگام این نوع پژوهش‌ها بوده است. این مولکول در سراسر بیوسفر وجود دارد و احتمالاً در زمین باستان نیز درنتیجه‌ی فرایندهای غیرزیستی وجود داشته است. همچنین، می‌تواند حجم زیادی از اطلاعات را در خود جای دهد و به‌عنوان یک واحد فیزیکی پویا عمل کند. این بدان معنا است که RNA به‌طور بالقوه می‌تواند ساختارهایی را بسازد که به‌طور فیزیکی مولکول‌هایی جدیدی را می‌سازند که آن‌ها نیز به‌نوبه‌ی خود می‌توانند ساختارهای جدیدی را بسازند. اگر این فرایند ناقص باشد، برخی از ساختارهای «همانندساز» سریع‌تر یا کارآمدتر از دیگران این کار انجام می‌دهند و حداقل، تا زمانی که ساختار بهتری به وجود آید، به فرم غالب RNA تبدیل می‌شوند.هرچند این ایده جذاب است، برای چندین دهه می‌دانستیم که واحدهای خودساخته از مولکول‌های RNA انفرادی برای چنین سناریویی بسیار ساده و بیش‌از‌حد ناپایدار هستند. حتی ساختار خویشاوند آن یعنی DNA، فاقد ثبات کافی است تا به اندازه کافی خودش را در کنار هم حفظ کند تا انتخاب طبیعی کار خود را آغاز کند. البته این بدان معنا نیست که چند رشته که به‌عنوان یک تیم عمل می‌کنند، نمی‌توانند موفق عمل کنند. داشتن چند واحدهای تکرارپذیر متفاوت که در سطح جمعیت عمل می‌کنند، ممکن است این مشکل اطلاعاتی را به‌راحتی حل کند.همانندسازهای مختلفی بر محور RNA و DNA و حتی پروتئین‌ها طراحی شده‌اند تا نشان دهند چگونه این کار عملی است و پژوهشگران تلاش زیادی کردند تا قابلیت‌هایی را ایجاد کنند که به ساختارهای مولکولی اجازه می‌دهد تا با هم همکاری کنند و با نرخ پایداری نسخه‌هایی از خود را بسازند؛ اما درحالی‌که آن‌ها می‌توانند همانندسازی را ادامه دهند، در طول زمان پیچیده‌تر نشده‌اند و این سؤال را بی‌جواب می‌گذارند که آیا RNA می‌تواند تکامل پیدا کند؟اما تیم میزوچی طراحی صحیح مولکول‌های RNA را برای ایجاد مولکول‌های همتاساز فردی کشف کرده‌ است که از آن طریق، مولکول‌ها می‌توانند به‌طور جمعی عمل کنند تا نه‌تنها اطلاعات را حفظ کنند و در طول زمان تغییر کنند، بلکه این کار را به صورتی انجام دهند که سیستم در طول نسل‌های متوالی پیچیده‌تر شود.در آزمایش آن‌ها از توالی‌های کلون‌شده RNA در قطرات آب معلق در روغن استفاده شد که بیش از صد بار تکثیر را گذارندند و هر دور مورد آزمایش قرار گرفت و تجزیه‌و‌تحلیل شد. میزوچی می‌گوید:راستش، در ابتدا شک داشتیم که چنین RNAهای ناهمگونی بتوانند تکامل پیدا کنند و همزیستی داشته باشند. «اصل طرد رقابتی» در زیست‌شناسی تکاملی بیان می‌کند که اگر برای منابع مشابهی رقابت کنند، بیش از یک گونه نمی‌تواند در کنار هم وجود داشته باشد. بنابراین، به‌منظور تنوع‌زایی پایدار‌، مولکول‌ها باید به‌طور مدام راهی برای استفاده از منابع مختلف پیدا کنند. آن‌ها فقط مولکول هستند، بنابراین، به این فکر کردیم که آیا ممکن است گونه‌های شیمیایی غیرزنده به‌طور خود‌به‌خود چنین نوآوری را ایجاد کنند یا خیر.این اثبات مفهوم نشان می‌دهد تا زمانی که مولکول‌های RNA برای منابع با یکدیگر رقابت نکنند، اما در قالب رابطه‌ای مانند رابطه میزبان-انگل به‌هم متکی باشند، این امر امکان‌پذیر است. حتی اگر یکی از همتاسازهای RNA حذف شود، بقیه منقرض می‌شوند.درحالی‌که می‌توانیم مطمئن‌تر باشیم که سناریوی جهان RNA محتمل است، نتایج نشان نمی‌دهد میلیاردها سال پیش حیات چگونه شکوفا شد. برای کشف این مسئله، به شواهد متنوعی از زمینه‌های مختلف علمی نیاز داریم. با‌این‌وجود، این مطالعه گام محکمی در مسیر جست‌وجو به‌دنبال مدل‌های تکامل است که می‌تواند سوپ آغازین را به مجموعه شگفت‌انگیزی از تنوع زیستی تبدیل کند که هر روز پیچیده‌تر می‌شود.این پژوهش در مجله‌ی Nature Communications منتشر شده است.

برچسب ها

این مطلب بدون برچسب می باشد.

به اشتراک بگذارید
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تحریریه زاگرس آنلاین منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.