بینش جدیدی درباره اسرار زندگی سلولی در زمین - انجمنهای سلوبلاگ

به گزارش انجمنهای سلوبلاگ، پژوهشگران موسسه فناوری توکیو سعی دارند ریشه زندگی سلولی در زمین را در آنالیز جدید خود معین نمایند.

به گزارش انجمنهای سلوبلاگ و به نقل از تی تک، یکی از فرضیه های دانشمندان در خصوص زمین این است که محیط زیست پیش از شروع زندگی روی این سیاره، مواد شیمیایی بسیاری را در بر داشته که با یکدیگر به صورت تصادفی واکنش نشان می دادند اما معین نیست که چگونه از چنین ترکیبات آشفته ای، ساختارهای پیچیده ای مانند سلول ظاهر می شوند.

گروهی از پژوهشگران موسسه فناوری توکیو(TITech) و دانشگاه ملی مالزی(UKM) در آنالیز جدیدی نشان دادند که گروهی از ترکیبات شیمیایی موسوم به آلفا هیدروکسی اسید(AHAs) مانند اسید گلیکولیک(Glycolic acid) و اسید لاکتیک(Lactic acid)، به صورت خودجوش ترکیب می شوند و با خشک شدن در دمای معتدل، به صورت قطرات کوچک پلی استر در می آیند. پژوهشگران احتمال می دهند در سواحل و گودال های ابتدایی که در حال خشک شدن بوده اند نیز چنین فرآیندی اتفاق افتاده باشد.

این فرآیند، نوع جدیدی از محفظه های سلول مانند را شکل می دهد که می توانند مولکول های زیستی مانند اسید نوکلئیک(Nucleic acid) و پروتئین ها را محبوس نمایند. این قطرات برخلاف بیشتر سلول های جدید می توانند به سادگی ترکیب شوند و دوباره شکل بگیرند؛ در نتیجه این احتمال وجود دارد که در گذشته، میزبان سیستم های ژنتیکی و متابولیکی بوده باشند که برای زندگی ضروری هستند.

در حال حاضر دانشمندان سراسر دنیا، برای درک نحوه شروع زندگی کوشش می نمایند. همه عناصر زندگی در زمین از جمله باکتری ها، از سلول تشکیل شده اند و سلول ها، لیپیدها، پروتئین ها و اسید نوکلئیک ها را در بر دارند. لیپید، غشای سلول را شکل می دهد که ترکیبات دیگر را کنار هم نگه می دارد و با محیط زیست تعامل برقرار می نماید. نحوه ترکیب مولکولی مانند شکل گیری سلول ها، هنوز یک راز باقی مانده است.

بیشتر پژوهش هایی که در خصوص شروع زندگی صورت گرفته اند، بر نحوه شکل گیری مولکول ها و ساختارها توسط محیط زیست و ترکیب آنها به صورت ساختار سلول های ابتدایی تمرکز دارند اما ممکن است مولکول های دیگری نیز وجود داشته باشند که همراه با مولکول های زیستی روی زمین ابتدایی شکل گرفته باشند. این امکان نیز وجود دارد که زندگی، با استفاده از مواد شیمیایی ساده ای شکل گرفته باشد که ارتباطی با مولکول های زیستی ندارند و طی مراحل پیچیده ای شکل گرفته اند تا ساختار سلول های جدید را پدید آورند.

پژوهش های پیشین موسسه فناوری توکیو نشان داده اند که دمای معتدل برای خشک کردن ترکیبات آلی ساده مانند آلفا هیدروکسی اسید، آنها را ترغیب می نماید که به صورت خودجوش با یکدیگر ترکیب شوند و به صورت ترکیبی از پلی استر درآیند. این گروه پژوهشی براساس آنالیز های پیشین، گام دیگری در این زمینه برداشتند و این واکنش ها را زیر میکروسکوپ آنالیز کردند. آنها در این آنالیز دریافتند که سیستم های پلی استر ترکیبی، شکلی ژل مانند را درست می نمایند و ساختارهای ساده ای شبیه به سلول ارائه می دهند.

چالش برانگیزترین بخش این آنالیز، ارائه روش های جدیدی برای معین کردن ویژگی ها و عملکرد قطرات است زیرا پیش از این هیچ کس، این سیستم ها را تحلیل ننموده بود. تونی جیا(Tony Jia)، سرپرست این پژوهش گفت: ما گروهی متشکل از متخصصان چند رشته را در اختیار داریم که شیمی دان، زیست شیمی دان، متخصص علوم مواد و زمین شناس هستند.

اگرچه این گروه پژوهشی در حال حاضر، بر درک ریشه های زندگی زمینی تمرکز نموده اند اما قصد دارند یافته های پژوهش خود را در حوزه های دیگری مانند داروسازی و پزشکی شخصی سازی شده نیز به کار ببرند. جیم کلیوس(Jim Cleaves)، از اعضای این گروه پژوهشی گفت: این پژوهش، نمونه خوبی از پروژه هایی است که می توان آنها را با همکاری دانشمندان رشته های گوناگون انجام داد تا امکان درک یک پدیده جالب فراهم گردد.

نتایج این پژوهش، در مجله PNAS به چاپ رسید.