یک کشف جذاب در مورد منشأ حیات

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - محققان ژن‌های باکتری‌ها و آرکی‌ها، دو حوزه اصلی حیات، را مقایسه کردند و کشف کردند که واکنش‌های شیمیایی یکسانی توسط پروتئین‌های مختلف در هر یک انجام می‌شود. به گفته محققان، این بدان معناست که این واکنش‌ها قبل از ظهور پروتئین‌ها وجود داشته‌اند. مواد معدنی و معدنی در ابتدا به عنوان کاتالیزور عمل می‌کردند و بعداً، تکامل آنزیم‌ها را "اختراع" کرد، اما به روش‌های مختلف در هر یک از دو حوزه حیات.

روش‌شناسی مطالعه شامل مقایسه ژن‌هایی بود که آنزیم‌های متابولیک را در باکتری‌ها و آرکی‌های مدرن رمزگذاری می‌کنند. دانشمندان مجموعه‌ای مشترک از واکنش‌ها را که از آخرین جد مشترک آنها، LUCA، به ارث رسیده بود، شناسایی کردند، اما همچنین کشف کردند که هر دو گروه کاتالیزور‌های پروتئینی منحصر به فردی را برای انجام واکنش‌های شیمیایی یکسان ایجاد کرده‌اند. به گفته نویسندگان این مطالعه، این نشان می‌دهد که واکنش‌ها قبل از پروتئین‌ها وجود داشته‌اند. در ابتدا، مواد معدنی و ترکیبات معدنی به عنوان کاتالیزور عمل می‌کردند، قبل از اینکه تکامل منجر به ظهور پروتئین‌های تخصصی شود که این عملکرد‌ها را بر عهده گرفتند.

نویسندگان به ویژه بر تعامل فسفیت‌ها با مولکول‌های آلی تمرکز کردند و استدلال کردند که این یک نقطه عطف حیاتی است. این مطالعه فرآیند‌های ژئوشیمیایی را به فرآیند‌های بیوشیمیایی مرتبط می‌کند و توضیح می‌دهد که چرا فسفر جایگاه مرکزی در متابولیسم سلولی دارد. کاتالیزور‌های معدنی به تدریج کاهش یافتند و با آنزیم‌های تخصصی‌تر و کارآمدتر جایگزین شدند، اما این جایگزینی به طور مستقل و در مسیر‌های مختلف در دو دودمان تکاملی رخ داده است.

محققان معتقدند که آخرین جد مشترک، LUCA، یک سلول کاملاً شکل گرفته نبود، بلکه یک سیستم فعال شیمیایی بود. باکتری‌ها و آرکی‌ها به طور مستقل غشاها، مکانیسم‌های تقسیم سلولی و سیستم‌های تولید انرژی خود را "اختراع" کردند.

با این حال، این فرضیه به طور گسترده پذیرفته نشده است. خوان فونتسلا-کمپس، کریستالوگراف، معتقد است که آخرین جد مشترک، LUCA، ممکن است دارای یک غشای اولیه بوده باشد، به این معنی که حیات سلولی فقط یک بار پدید آمده است. دوناتو جیووانلی، میکروبیولوژیست، این مطالعه را قانع‌کننده، اما مبتنی بر حدس و گمان توصیف کرد و خاطرنشان کرد که بازسازی کامل جزئیات وقایعی که میلیارد‌ها سال پیش رخ داده‌اند، غیرممکن است.

منبع: Naukatv.ru