آیا مولکول‌های DNA از حیات روی زمین قدیمی‌ترند؟

ملت ایران: دانش متعارف ما می‌گوید که مولکول‌های آر. ان. ای مبنای حیات بوده‌اند و همان‌ها سرانجام به یک مولکول دی. ان. ای تبدیل شده‌اند؛ اما محتمل است که پیدایش مولکول‌های دی. ان. ای قبل از آغاز حیات اتفاق افتاده باشد.

به نظر می‌رسد آخرین پیچ و خم داستان شکل‌گیری حیات به پیچیدگی دی. ان. ای باشد. تحقیقات اخیر ممکن است نشان دهد بلوک‌های سازنده دی. ان. ای از موادی تشکیل شده‌اند که در ابتدای شکل‌گیری زمین در آن وجود داشته‌اند. در حال حاضرشیمی‌دان‌ها در حال اثبات این هستند که تشکیل این بلوک‌های پایه‌ای به صورت خود به خود انجام شده و موفقیت آن‌ها در اثبات این موضوع به این معناست که دی. ان. ای‌ها قبل از شکل‌گیری حیات در کره زمین وجود داشته‌اند.

دی. ان. ای برای بیشتر شکل‌های حیات در زمین ضروری است، با این حال بیشتر زیست‌شناسان فکر می‌کنند حیات با آر. ان. ای آغاز شده است که مثل دی. ان. ای اطلاعات ژنتیکی را ذخیره می‌کند. به گزارش نیوساینتیست بعد از یک دهه تلاش بالاخره در سال ۲۰۰۹/۱۳۸۸ متئو پاونر و تیمش از دانشگاه کالج لندن توانستند دو تا از چهار نوکلئوتید تشکیل‌دهنده مولکول آر. ان. ای را از موادی که در سال‌های ابتدایی پیدایش زمین وجود داشته، سنتز کنند. کارهای آن‌ها نشان داد که آر. ان. ای می‌تواند خود به خود پدید بیاید و این نظر را که حیات با آر. ان. ای آغاز شد، تقویت کرد. اما کارهای بعدی پاونر باعثشد که این نظر تغییر کند. او تلاش می‌کند نوکلئوتیدهای دی. ان. ای را از طریق همان روش قبلی بسازد و به میزان زیادی در این کار موفق شده است.

نوکلوئتیدها از یک قند که به یک فسفات و نیتروژن متصل است، تشکیل شده‌اند؛ ترکیبی که بسیار به ترکیب مواد حامل کدهای ژنتیکی نزدیک است. این نوکلئوتیدها با چسبیدن به یکدیگر، یک رشته دی. ان. ای را می‌سازند؛ هرچند به دلیل ترکیب پیچیده‌تر قند دی. ان. ای ساختن آن از نوکلئوتیدهای آر. ان. ای مشکل‌تر خواهد بود. با این همه پاونر و تیمش بسیار به ساختن این ترکیب نزدیک شده‌اند طوری که کریستوفر سوییتزر از دانشگاه ریویرساید کالیفرنیا می‌گوید: «آن‌ها عملا آن را ساخته‌اند.» این کار اهمیت بسیار زیادی در فهم ما از منشاء آغاز حیات دارد.

همه این‌ها در حالی است که شیمی‌دان‌های پریبیوتیک به دلیل ساختار پیچیده دی. ان. ای آن را نادیده می‌گرفتند و تصور بر این بود که این مولکول خود به خود تولید نخواهد شد. استیو بنر از بنیاد زیست‌شناسی تکاملی مولکولی فلوریدا می‌گوید: «تا قبل از این هر کسی که سراغ داشتید فقط می‌گفت آر. ان. ای و همین.»

دانش متعارف ما می‌گوید که مولکول آر. ان. ای مبنای حیات بوده و سرانجام به این دلیل به مولکول دی. ان. ای تبدیل شد که دی. ان. ای برای ذخیره سازی اطلاعات بهتر است. به عبارت دیگر ارگانیسم‌های آر. ان. ای اولین دی. ان. ای را ساخته‌اند. اما نمی‌دانیم که این تغییر چطور اتفاق افتاده، چون در شکل مدرن حیات این کار به وسیله آنزیمی انجام می‌شود که به مواد اولیه و انرژی بسیار زیادی نیاز دارد و چنین چیزی در آغاز حیات تقریبا غیر ممکن بود.

این موضوع و کارهای پاونر باعثمی‌شود این فرض که مولکول‌های دی. ان. ای از ابتدا و قبل از شکل‌گیری حیات در محیط حاضر بوده‌اند، قوت بیشتری بگیرد. براین اساس احتمالا موجودات زنده توانسته‌اند این مولکول‌ها را گرفته و از آن‌ها به عنوان یک ابزار برای تولید دی. ان. ای‌های خودشان استفاده کنند. به این ترتیب روشن می‌شود که این روش به نفع مولکول‌ها بوده چون با استفاده از منابع کمتری امکان بازتولید حیات امکان‌پذیر شده است.

به این ترتیب پاونر یک پشنهاد جدید مطرح می‌کند: «حیات ممکن است از یک جهان دی. ان. ای - آر. ان. ای اغاز شده باشد، جهانی که در آن دو نوع نوکلئوتید با هم درآمیخته بوده‌اند، جهانی که در آن حیات با مولکول‌های ترکیبی آغاز شده اما به تدریج به شکل دوگانه دی. ان. ای و آر. ان. ای تبدیل شده است. با این همه هیچ چیزی وجود ندارد که به ما بگوید حیات کی و چطور برای اولین بار از دی. ان. ای استفاده کرده است.»

منبع: نجوم