آغازگر حیات چه بود؟
مجله علمی ایلیاد - مولکولهای آلی چگونه حیات را ایجاد کردند؟ برخی از دانشمندان این فرضیه را مطرح کرده بودند که مولکولهای اسید ریبونوکلئیک یا همان RNAها حیات را ایجاد کردند. اما افراد دیگر میگویند که RNA به حدی بزرگ و پیچیده است که نمیتوانسته در ابتدا وجود داشته باشد. در عوض، طرفدارانِ نظریهی «ابتدا متابولیسم» استدلال میکنند که مولکولهای سادهی مبتنی بر کربن در ابتدا عملکردهای متابولیکی را تکامل دادند. تحقیق جدیدی که در مجله ی PLOS ONE منتشر شده، فرضیهی «ابتدا متابولیسم» را تأیید میکند.
محققان تکامل متابولیسم را با استفاده از پایگاهدادهی انتولوژی ژن ردیابی کردند؛ این پایگاهداده کاتالوگی از عملیات بیولوژیکی و پروتئین مربوط به آنها یا مولکول RNA که در ژنومهای ۲۴۹ ارگانیسم یافت میشود را ارائه میدهد. «گوستاوو کائتانوآنولس»، انفورماتیسین زیستی در دانشگاه ایلینوی به خبرگزاری گفت: «میتوانید ژنومی کامل که ارگانیسمی را نشان میدهد داشته باشید، مثل ژنوم انسان و آن را از طریق جمعآوری عملیات ژنهایش ترسیم کنید. مطالعه این «ژنوم های عملیاتی» به ما میگوید ژنها چه کاری انجام میدهند، بجای اینکه بر روی اسامی و محل آنها تمرکز کند.»
قدیمیترین عملیات ژنتیکی در ژنومها بیشتر از عملیاتِ جدید آنها رخ میدهند. محققان مدلی محاسباتی ساختهاند تا پایگاهدادهی انتولوژی ژن را تجزیه و تحلیل کنند و درخت تکاملی از عملیات ژنتیکی بسازند. نویسندگان این مطالعه دریافتند که قدیمیترین عملیات ژنتیکی در ریشههای درخت تکاملی به متابولیسم و پیوند مربوط میشود. کائتانو-آنولس گفت: «منطقی است که این دو عملیات خیلی زود آغاز شده، زیرا مولکولها در ابتدا به تولید انرژی از طریق متابولیسم نیاز داشتند و باید از طریق پیوند با مولکولهای دیگر تعامل برقرار میکردند.» عملیات ژنتیکی که تولید درشت مولکولهایی مثل RNA را امکانپذیر کردند در بالای تنهی درخت تکاملی یافت شدند.
محققان میگویند که مدل و روش تحلیلیِ منحصربهفرد آنها را میتوان برای مهندسی زیستیِ مولکولها برای درمانهای پزشکی بکار برد یا سازگاریهای ژنتیکی آینده را پیشبینی کرد. کائتانو-آنولس افزود: «مردم تکامل را مثل عمل معکوسی تصور میکنند؛ اما میتوانیم از وقایعنگاریها و روشهایی استفاده کنیم تا ببینیم در آینده چه عملیات مولکولی جدیدی ایجاد خواهد شد.»
نوشته: بروکس های
ترجمه: سحر الله وردی - مجله علمی ایلیاد