ه‍.ش. ۱۳۹۴ فروردین ۱۳, پنجشنبه

نگاهی نو به منشأ حیات

از: Astrobiology Magazine؛ برگردان از: نیلوفر فشنگ‌ساز

منشأ حیات

نگاهی نو به منشأ حیات



نگاهی نو به منشأ حیات

هزاران سال است که انسان کنجکاو، سر برآورده از آغوش طبیعت، همواره در ذهن بازیگوش خود پرسش‌هایی از پیدایش طبیعت و منشأ گونه‌ها داشته است. در دهه‌های اخیر و با پیشرفت‌های صورت‌گرفته در حوزه‌های گوناگونی از قبیل فناوری و ژنتیک، انسان دست‌کم به مسیرهای درستی برای جستجو رسیده است.

به‌دنبال یافتن سرنخ‌هایی از منشأ حیات، پژوهشگران روی میکروب‌هایی موسوم به آرکی‌ها کارهایی صورت دادند و با بررسی ژنتیکی آنها و البته ریشه‌های تاریخی حیات، به یافته‌های بااهمیتی رسیدند.

استاد میکروبیولوژی دانشگاه فرانکلین معتقد است: «آرکی‌ها نوع باستانی میکروب‌ها هستند؛ به این ترتیب هر چه ما درباره آن‌ها بیشتر بدانیم در یافتن پاسخ سوالاتی از منشأ حیات، افق‌های وسیع‌تری را در اختیار خواهیم داشت.»

یک دانشجوی دکتری میکروبیولوژی در ژنوم - کل مجموعه ژنی درون سلول - باکتری‌ای به‌نام متانوکوکوس ماریپالودیس ١۷۷۹ ژن یافت؛ او با بررسی ژن این آرکی‌های آبزی که معمولاً در مرداب‌ها پیدا می‌شوند، درصدد تعیین میزان ضرورت وجود آن‌ها برای حیات بود.

او دریافت که حدود ٣٠ درصد ژنوم یا ۵٢٦ ژن از مجموع ژن‌های این آرکی‌ها ضروری است. حالا محرز است که این ژن‌ها که بخشی از کارشان انتقال صفات از نسلی به نسل دیگر است تا چه حد می توانند نقش کلیدی در سلول بازی کنند.

آرکی‌ها، تک سلولی‌های بسیار ساده‌ای‌اند، اما با وجود این سادگی سیستم ژنتیک که آن‌ها برای ساخت حیات سلولی‌شان به‌کار می‌برند مشابه سلول‌های پیچیده‌تری موسوم به یوکاریوت‌هاست! یوکاریوت‌ها نوع دیگری از سلول‌ها هستند که در جانداران پیچیده‌تری مثل گیاهان و حیوانات دیده می‌شوند.

به‌همین علت بیشتر دانشمندان، یوکاریوت‌ها را همان آرکی‌های تکامل یافته می‌دانند. این سیستم‌های ژنتیک همان چیزی است که اجازه می‌دهد اطلاعات روی DNA برای ساختن حیات کد شود.

به نقل از یکی از پژوهشگران این مطالعه «DNA به تنهایی هم چون یک تخته‌سنگ است و به سیستم‌های بسیارِ دیگری برای درست کردن یک سلول زنده از DNA نیاز است». از آن‌جا که DNA در سلول‌های مدرن بسیار ابتدایی است ساخت DNA یکی از حفاظت شده‌ترین فرآیندها در موجودات زنده است.

موضوع بسیار جالبی که در این مطالعه کشف شد، این بود که سیستم ساخت DNA در آرکی‌ها منحصر به خودشان است! این که چنین مساله‌ای در آرکی‌ها می‌تواند تغییر یابد، به ما می‌گوید که توانایی ساخت DNA در تکامل حیات دیرتر شکل گرفته است.

شاید بتوانیم این‌طور بگوییم که تفاوت‌ها در تولید زیستی DNA در یوکاریوت‌ها و به همان میزان باکتری‌ها ناشناخته بوده است.

دیگر ژن‌های مهم در این آرکی‌ها برای تولید متان ضروری است. فرآیند تولید متان توسط این میکروب‌ها برای حیات، انرژی تولید می‌کند. انسان با سوزاندن گلوکز، اکسیژن را به آب تبدیل می‌کند و آرکی‌ها گاز هیدروژن را با کاهش دی اکسیدکربن به متان تبدیل می‌کنند. آرکی‌های تولیدکننده متان به شش ویتامین نیاز دارند که معمولاً در موجودات دیگر یافت نمی‌شوند. درک این که این ویتامین‌ها چطور ساخته شده‌اند و چطور در فرآیند تغییر و تبدیل دی اکسیدکربن به متان درگیر هستند گسترش فرآیندهای جدیدتر و بهتر برای تولید این گاز در سوخت را روشن می‌کند.

این مطالعه اگرچه خیلی کلی بود، اما می‌تواند به سوالات زیادی از قبیل احتمال ساختن بهتر یا حتی تاثیرگذارتر متان پاسخ گوید. این مطالعه، نتایج بسیار مهم دیگری هم داشته است. مثلا این که در ژنوم این باکتری ١٢١ پروتئین ضروری برای خودش کشف شد که پژوهشگران در مورد آن‌ها هیچ نمی‌دانند. حالا این پرسش پیش می‌آید که عملکرد و به‌طور خاص نقش آن‌ها چه می‌تواند باشد؟! به این ترتیب، پژوهشگران موفق به کسب نگاه تازه‌ای درباره چگونگی شکل‌گیری این جانداران شدند.

اکنون اطلاعات بسیار زیاد و جالبی وجود دارد چرا که آن‌ها دریچه‌هایی به کل دامنه حیات می‌گشایند.


[] يادداشت‌ها




[] پی‌نوشت‌ها

داستان شکل‌گيری حيات، ترجمۀ نیلوفر فشنگ‌ساز، جام‌جم آنلاین: دوشنبه ٢٦ فروردین ١٣۹٢


[] جُستارهای وابسته




[] سرچشمه‌ها

وب‌سایت جام‌جم آنلاین؛ برگرفته از: Astrobiology Magazine