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 ـ کل مجموعه ژنی درون سلول ـ باکتریای به نام متانوکوکوس ماریپالودیس ۱۷۷۹ ژن یافت؛ او با بررسی ژن این آرکیهای آبزی که معمولا در مردابها پیدا میشوند، درصدد تعیین میزان ضرورت وجود آنها برای حیات بود.
او دریافت که حدود ۳۰ درصد ژنوم یا ۵۲۶ 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 میتوانند نقش کلیدی در سلول بازی کنند. آرکیها، تکسلولیهای بسیار سادهایاند، اما با وجود این سادگی سیستم ژنتیک که آنها برای ساخت حیات سلولیشان به کار میبرند مشابه سلولهای پیچیدهتری موسوم به یوکاریوتهاست! یوکاریوتها نوع دیگری از سلولها هستند که در جانداران پیچیدهتری مثل گیاهان و حیوانات دیده میشوند.
به همین 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 بهتنهایی همچون یک تختهسنگ است و به سیستمهای بسیارِ دیگری برای درست کردن یک سلول زنده از DNA نیاز است».
باکتری متانوکوکوس ماریپالودیس
از آنجا که DNA در سلولهای مدرن بسیار ابتدایی است ساخت DNA یکی از حفاظتشدهترین 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 این طور 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 دیاکسیدکربن به متان تبدیل میکنند.
آرکیهای تولیدکننده متان به شش ویتامین نیاز دارند که معمولا در موجودات دیگر یافت نمیشوند. درک اینکه این ویتامینها چطور ساخته شدهاند و چطور در فرآیند تغییر و تبدیل دیاکسیدکربن 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 ۱۲۱ پروتئین ضروری برای خودش کشف شد که پژوهشگران در مورد آنها هیچ نمیدانند.
حالا این پرسش پیش میآید که عملکرد و به طور 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.
منبع: http://www.astrobio.net/pressrelease/5374/new-insights-into-the-origin-of-life
مترجم: نیلوفر فشنگساز
لینک کوتاه نوشته : http://bigbangpage.com/?p=1745