بیوتکنولوژی کشاورزی

واکنش‌های شیمیایی در آغاز حیات

محققین مؤسسه‌ی تکنولوژی توکیو نشان داده‌اند که واکنش‌های آلفا-هیدروکسی اسید، مشابه با واکنش‌های آلفا-آمینو اسیدهایی که سازنده‌ی پروتئین‌ها هستند، در شرایطی مشابه با شرایط اولیه‌ زمین، قادرند پلی‌مرهای بزرگ ایجاد کنند. این پلی‌مرهای آلفا-هیدروکسی اسید ممکن است در پیدایش اولین سیستم‌های زنده‌ی زمین نقش داشته باشند.


نظریه‌های مختلفی مربوط به پیدایش حیات روی زمین وجود دارد. یکی از نظریه‌های مشهور پیشنهاد می‌کند که احتمال دارد حیات در مکان‌هایی با شرایط خاص، مثلاً حوضچه‌های آب و یا چشمه‌های آب‌گرم، ایجاد شده‌باشد. در این مکان‌ها ممکن است واکنش‌های شیمیایی ساده‌ای رخ داده‌باشند که منجر به پیدایش حیات شده‌اند. تمامی حیات از پلی‌مرها ساخته شده‌است، یعنی مولکول‌های بزرگی که از دسته‌ای از مولکول‌های کوچک‌تر به نام مونومر ساخته شده‌اند. یکی از سؤال‌های اساسی این است که چگونه پلی‌مرها توانسه‌اند بدون حضور آنزیم‌ها روی زمین ظاهر شوند.

در حالی که ممکن است محیط اولیه‌ی زمین دارای مونومرها بوده‌باشد، پلی‌مرها به سختی می‌توانسته‌اند بدون کمک آنزیم‌ها، از این مونومرها ساخته شوند. محققین اکنون نشان داده‌اند که ممکن است پلی‌مرها قبل از پیدایش آنزیم‌ها از آلفا-هیدروکسی اسیدها ساخته شده‌باشند.

این تیم بین‌المللی نشان دادند که هیدروکسی اسیدها راحت‌تر از آمینواسیدها پلی‌مریزه می‌شوند و احتمال دارد که این مولکول‌ها توانسته‌باشند مواد مورد نیاز برای تولید مولکول‌های بزرگ‌تر و پیدایش حیات روی زمین را تأمین کرده‌باشند.

به منظور شبیه‌سازی شرایط اولیه‌ی زمین، محققین آلفا هیدروکسی اسیدها را در شرایطی با PH و دمای مختلف، از دمای اتاق گرفته تا آب در حال جوش، با یک‌دیگر واکنش دادند. با استفاده از روش‌های پیچیده‌ و با کیفیت بالای mass spectrometry و نرم‌افزارهای آنالیز داده‌، آن‌ها نشان دادند که پلی‌مرها امکان دارد در شرایط مختلف ظاهر شوند.

محققین هم‌چنین نشان دادند که با استفاده از ترکیب متنوعی از آلفا هیدروکسی اسیدها، آن‌ها قادرند انواع فراوانی از پلی‌مرها، مشابه با یک کتابخانه‌ی بزرگ سرشار از ساختارهای شیمایی مختلف، را تولید کنند و این‌که این ترکیب‌ها قادرند در طیف گسترده‌ای از شرایط محیطی، پایدار باقی بمانند. اوج این کار تحقیقاتی، تولید یک کتابخانه‌ی پلی‌استری متشکل از 5 نوع آلفا هیدروکسی اسید بود. آن‌ها نشان دادند که این کتابخانه‌ای که به سادگی می‌شود آن را ساخت، ممکن است دارای صدها میلیارد سکانس پلی‌مری مختلف باشد.

این تحقیق گستره‌های جدیدی برای مطالعات شیمیایی مربوط به پیدایش حیات را ممکن می‌سازد. محققین تمایل دارند تا با بررسی انواع عملکردهایی که این پلی‌مرها قادرند انجام دهند و هم‌چنین سایر مواد شیمیایی که می‌توانند با این پلی‌مرها وارد واکنش شوند و احتمالاً سیستم‌های شیمیایی با قابلیت همانندسازی بسازند، مطالعات خود را گسترش دهند.

☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن