داستان حیات، از نحوه‌ی شکل‌گیری آن گرفته تا رازهای بقا و تکامل، یکی از پیچیده‌ترین موضوعاتی است که هنوز هم سوالات گیج‌کننده‌ی بسیاری در دل آن وجود دارد. یکی از قدیمی‌ترین و بنیادی‌ترین سوالات در حوزه‌ی بیوشیمی این بود: چرا هر ۲۰ آمینواسید موجود در موجودات زنده لازم هستند، در حالیکه ۱۳ آمینواسید، همه‌ی کارها را انجام می‌دهند؟! اکنون دانشمندان به کمک شیمی کوانتومی ، پاسخی بسیار جالبی برای این سوال پیدا کرده‌اند. نتیجه‌ی پژوهش آنها چند روز پیش در مجله معتبر PNAS منتشر شد. با دیپ لوک همراه باشید…
یکی از کاربردهای شیمی کوانتومی ، اعمال اصول مکانیک کوانتومی به شیوه‌ی رفتار اتم‌ها در واکنش‌های شیمیایی است. اکنون تیمی بین‌المللی از دانشمندان، به کمک تکنیک‌های شیمی کوانتومی ، آمینواسیدهای فضایی (برجای‌مانده از قطعات شهاب‌سنگ) را با آمینواسیدهایی که برای حیات امروزی زمین ضروری‌اند، مقایسه کرده‌اند. آنها می‌گویند:
گذار از شیمی بی‌جان فضا به بیوشیمی امروزی ما، با افزایش نرمی و بنابراین افزایش واکنش‌پذیری اجزای سازنده، مشخص می‌شود.
کار آمینواسیدها، ساخت پروتیئن‌ها بر اساس دستورالعمل نهفته در DNA است. این اسیدها، درست پس از به وجود آمدن زمین، یعنی حدود ۴.۵۴ میلیارد سال پیش ساخته شدند و بنابراین یکی از ابتدایی‌ترین اجزای سازنده‌ی حیات هستند. اما اینکه چرا تکامل تصمیم گرفت ما برای کنترل و هدایت این رمزگشایی ژنتیکی، به بیست آمینواسید نیاز داشته باشیم، هیچکاه معلوم نبود، زیرا نخستین ۱۳ آمینواسید به‌وجود آمده، باید برای این وظیفه کافی می‌بودند.
پژوهش جدید نشان می‌دهد واکنش‌پذیری فوق‌العاده‌ی هفت آمینواسید اضافی، کلید حل معماست و دلیلی است که آنها را برای حیات، ضروری می‌کند، حتی با وجود اینکه، آنها هیچ چیز متفاوتی از نظر ساختار فضایی به مجموعه‌ی آمینواسیدها اضافه نمی‌کنند. نرمی بیشتر این هفت آمینواسید اضافی، بدان معناست که آنها واکنش‌پذیرتر بوده و از نظر تغییرات شیمیایی، انعطاف‌پذیرترند! اگر هر آمینواسید را با یک دایره نشان دهیم، آنگاه می‌توان مجموعه‌ی آمینواسیدها را به کمک چند دایره‌ی هم‌مرکز که نشان‌دهنده‌ی سطوح انرژی و سختی شیمیایی متفاوت است، مانند شکل زیر نشان داد:
دانشمندان به کمک محاسبات شیمی کوانتومی ، این فرضیات را تایید کردند. آنها نشان دادند آمینواسیدهای اضافی، به ویژه متیونین، تریپتوفان و سلنوسیستئین، به عنوان پاسخی به افزایش اکسیژن بیوسفر در اولین روزهای زمین، تکامل یافته‌اند. البته ردگیری فرآیندهای تکاملی در زمان، کار دشواری است، آنچنان که نخستین ترکیبات آلی، هیچگاه فسیلی را برای تجزیه‌تحلیل ما برجای نگذاشتند، اما می‌توان این فرآیند را بخشی از فرآیند شکل‌گیری حیات روی زمین درنظر گرفت. در واقع، تلاش ابتدایی‌ترین سلول‌های زنده برای مقابله با اکسیژن اضافی، راز بقای اصلح بوده است. سلول‌هایی که حیات داشته و نمو پیدا کرده بودند، به بهترین نحو (با محافظت از آمینواسیدهای جدید) توانستند با اکسیژن اضافی مقابله کنند. محققان می‌گویند:
ما به کمک این پژوهش توانستیم اکسیژن را به عنوان یکی از ظریف‌ترین اثراتی که بر کد ژنتیکی تاثیر گذاشته است، تشخیص دهیم.
- دانلود مقاله اصلی به صورت PDF
- منبع: sciencealert
- لینک کوتاه این مطلب: https://goo.gl/6Xn7CY
گفتگو۶ دیدگاه
سلام و تشکر بطور کلی مقاله ی مبهمی هست چرا که برای مطلبی با این درجه از اهمیت ، توضیحات بیشتری نیاز هست
دوست خوبم، سپاسگزارم از حسن توجهتون، اما پرداختن به جزییات پژوهش و ریزه‌کاری‌های تخصصی، ممکنه برای بسیاری از خوانندگان، خوشایند نباشه، به همین منظور لینک دانلود مقاله‌ی اصلی در انتهای تمام اخبار قرار داده میشه.
آهان بله ممنون راستش من متوجه نبودم که لینک اصلی مقاله هم در زیرش گذاشته شده سپاس
سلام خانم دکتر ریاحی
خیلی خوشحالم که باسایت شما آشنا شدم و خیلی خوشحالتر هستم وقتی افرادی مثل شما را می بینم که اطلاعات و علاقمندیهای مفید را با دیگران به اشتراک میگذارند.
من پس از خروج از ایران و مشکلات متعددی که برام بوجود اومد در همه اعتقاداتم شک کردم و تصمیم گرفتم یک بار هم که شده از اول شروع کنم و بر اساس عقل، منطق و علم بررسی کنم.
در طی این مدت مطالب مختلفی از خداناباوران خواندم و سعی کردم واقعا سختگیرانه بررسی کنم.
خوشبختانه اکثر مطالب مخالف و موافق را جمع آوری کردم . اگر شما یا دوستان دیگری هستند که مایلند در زمینه اثبات و شناخت وجود آفریدگار از طریق علوم تجربی (فیزیک، زیست شناسی، شیمی، … ) کار مدون و علمی انجام دهند لطفا با ایمیل rezamansi@yahoo.com
مکاتبه نمایید.
به نظر من باید ابتدا تعریف مشخص از عقل، منطق، علم ، روشمندی علمی، نظم، بی نظمی، رندوم، اتفاق، احتمالات ، … که مورد توافق طرفین باشد ارایه کنیم و سپس اقدام به بررسی دلایل و مستندات بپردازیم.
با تشکر از شما
سپاسگزارم از لطفتون و خوشحالم مطالب براتون جالب بوده
Thank you so much! I got mine! Can’t wait to make them! 🙂