جزئ الـRNA: من هنا بدأت الحياة!
كتبت: مها طـه
من يوم ما الإنسان نزل على الأرض وهو بيدور ويبحث ويشوف، دايمًا مهتم بإنه يتعلم ويعرف أكتر، ومن أكتر الحاجات اللي شغلت البشر من أول وجودهم على الكوكب ده ولحد النهاردة، هو إزاي الكوكب اتكون؟ إشمعنا كوكب الأرض بالتحديد؟، إزاي الحياة بدأت في الأصل؟، والحقيقة البشر حاولوا يوصلوا لنظريات وفرضيات تفسر كل ده، فمثلًا تلاقي نظرية فلكية زي “الإنفجار الكبير” عشان تفسر نشأة الكون، ومقارنات بين الكواكب عشان تقول ليه كوكب الأرض بالذات، في المقال ده هنتكلم عن تفسير بعض العلماء لأصل الحياة من وجهة نظرهم.
الحمض النووي أساس وجود كل الكائنات الحية
في البداية لازم نقول إن مش كل الكائنات الحية الحمض النووي عندها هو الـDNA، في كائنات تانية صحيح قليلة، لكن المادة الوراثية أو الحمض النووي عندهم إسمه الـRNA، واللي بيختلف عن الـDNA في إنه عبارة عن شريط واحد من الحمض النووي، وتركيبه الكيميائي كمان مختلف شوية.
الحمض النووي عمومًا بيتكون من مجموعة قواعد نيتروجينية، وسكر خماسي ومجموعة فوسفات، الـDNA قواعده النيتروجينية هي (الأدينين والجوانين والسيتوزين والثايمين)، والسكر فيه (ديوكسي ريبوز)، أما الـRNA فالسكر فيه (سكر ريبوز)، بنفس القواعد النيتروجينية تقريبًا هي هي الموجودة في الـDNA ما عدا إن هنا مكان الثايمين في اليوراسيل، تفاصل كتير من باب العلم بالشيء معلش، نيجي للمهم.
وقت ما بيحصل انقسام في الخلية، الـDNA بيتفكك لشريطين منفصلين، وعشان تتم ترجمة المعلومات اللي شايلها كل شريط منهم في شكل بروتينات، بيبقى محتاج للـRNA بأنواعه التلاته (m-RNA, r-RNA, t-RNA). ممكن تعرف أكتر عن ده من هنا.
العلماء بشكل عام بيعتقدوا إن الـRNA هو المُرشح المُحتمل لإنه يكون أصل الحياة، لكن عشان العلم يثبت نظرية ما، فهو محتاج طول الوقت لأكبر عدد ممكن من الأدلة لدعم الفكرة دي. العلماء حاليًا لقوا إن المكونات اللي بيتكون منها الـRNA من المحتمل إنها كانت موجودة على سطح الأرض في أيامها الأولى، وبالتالي فالـRNA موجود منذ نشأة الأرض تقريبًا!
سر روعة الـRNA إن دوره في جسم الكائنات الحي مش مجرد جزئ والسلام، لكنه رسول بين الخلايا ومُحفز أساسي لتكوين البروتين في الجسم، وطبعًا الكلام ده ينطبق علينا كبشر. الخصائص دي هي اللي خلت العلماء يفكروا فيه باعتباره المُكون الأساسي للحياة.
الدراسة الجديدة دي بتحاول تلاقي بعض القطع المفقودة عشان الصورة تبقى كاملة ويثبُت بالدليل القاطع إن الـRNA هو أصل الحياة فعلًا، وإزاي جزيئين منه بيتحولوا لإنسان أو كائن حي كامل. الـDNA بيستخدم الـRNA كرسول ليه عشان يشيل المادة الوراثية ويبدأ في ترجمتها لشكل البروتينات اللي بتمثل الصفات الجسدية للكائن، وفي نفس الوقت الـRNA نفسه ممكن هو كمان يشيل معلومات وراثية خاصة بالكائن، عشان كده بيعتقد العلماء في فرضيتهم إن الـDNA ما هو إلا تطور للـRNA على مر التاريخ التطوري.
مرحلة الاختبار
عشان العلماء يعملوا اختبار لصحة فرضيتهم دي، حاولوا تكرار الظروف اللي كانت موجودة وقت نشأة الأرض وأيامها الأولى، وبكده هيعرفوا ما إذا كان الـRNA هيتطور بشكل يخلي كل شريطين منه يرتبطوا ببعض وتتغير قواعده النيتروجينية، بحيث يبقى في شكل DNA ولا لأ. العائق الوحيد للتجربة كان إنه بالرغم من إن اليوراسيل والسيتوزين من الممكن إنتاجهم في المعمل، فالأدينين والجوانين كان من المستحيل تكوينهم.
حاليًا في مجموعة من الكيميائيين في جامعة “لودفيج ماكسيميليان” في ميونخ بألمانيا، قدروا يخلقوا الظروف اللي ممكن ينتُج فيها الأدينين والجوانين، وبقى من الممكن اختبار الفرضية بشكل كامل في المعمل.
فرضية أصل الحياة على الأرض
الفرضية دي بتتكلم عن إن حمض الفورميك الموجود في المُذنبات اللي بتصطدم بالأرض، تفاعل مع مركبات كيميائية موجودة في الأصل في الغلاف الجوي إسمهاا”البيورينات”، التفاعل بينهم نتج عنه عدد أكبر من المركبات البيورينية دي، واللي كان من ضمنها الأدينين والجوانين. وده معناه إن جميع العناصر المطلوبة لبناء جزئ RNA كانت موجودة.
وجود الـRNA في هذه المرحلة المبكرة جدًا من نشاة الأرض وفي أيامها الاولى، بيخليه يبقى المُرشح الأقوى لفكرة إن الحياة على الأرض بدأت عن طريق النسخ الذاتي للـRNA. قائد فريق البحث “توماس كاريل” صرح لدورية “New Scientist” بإنه حاليًا فيه فرضية قوية بيؤكدها وجود المركبات دي على سطح الأرض في أيامها الأولى.
حاليًا وعشان العلماء يتأكدوا أكتر من صحة الفرضية دي، فهما محتاجين أبحاث أكتر في نفس المجال عشان تثبت صحة الفرضية تمامًا، وده لأن الظروف الكيميائية اللي بيتكون فيها الأدينين والجوانين، بتختلف مع الظروف اللي بيتكون فيها اليوراسيل والسيتوزين، فما زال فيه جزء من اللغز مفقود، وهو إزاي إتجمعت القواعد دي مع بعضها وكونت الحمض النووي RNA؟.
وعلى الرغم من الأجزاء اللي مازالت مفقودة، إلا إن اللي توصل ليه العلماء دول بيُعتبر خطوة مهمة جدًا لإثبات فرضية إن الـRNA هو أصل الحياة، واللي نشأت منه كل الكائنات الحية على سطح الأرض، كما إنه خطوة بترجعنا لملايين ملايين السنين، في اللحظة اللي نشأ فيها هذا الكوكب اللي كلنا عايشين على سطحه، لعلنا نوصل للأصل والأساس، لسر نشأة الحياة على هذا الكوكب.
المصدر:
