والآن، تتزايد الأدلة لفرضية جديدة نسبيا حول كيفية بدء الحياة: بمزيج دقيق جدا من الحمض النووي الريبي والحمض النووي.
ويحدد كل من الحمض النووي الريبي والحمض النووي التكوين الجيني لجميع أشكال الحياة البيولوجية، حيث يعمل الحمض النووي كمخطط جيني والحمض النووي الريبي كقارئ مخطط أو مفكك تشفير. ولفترة طويلة، كان يُعتقد أن الحمض النووي الريبي تطور على الأرض أولا، مع تطور الحمض النووي بعد ذلك - لكن الأدلة المتزايدة تشير إلى أنهما ظهرا في نفس الوقت وكلاهما شارك في بدء الحياة على هذا الكوكب.
ودعمت دراسة أجريت عام 2021 هذه الفكرة من خلال شرح كيف يمكن للمركب البسيط ثنائي الفوسفات (DAP) - الذي ربما سبق الحياة على الأرض - أن يربط بين كتل بناء الحمض النووي التي تسمى deoxynucleosides في خيوط الحمض النووي الأساسية.
وقال الكيميائي رامانارايانان كريشنامورثي، من Scripps Research في كاليفورنيا في يناير 2021: "هذه النتيجة هي خطوة مهمة نحو تطوير نموذج كيميائي مفصل لكيفية نشأة أشكال الحياة الأولى على الأرض".
وتضيف النتائج مصداقية إلى فكرة أن كلا من الحمض النووي والحمض النووي الريبي تطورا معا من نفس النوع من التفاعلات الكيميائية في بداية الحياة على كوكبنا، وأن أول جزيئات تتكاثر ذاتيا يمكن أن تكون مزيجا من هذه الأحماض النووية - وليس فقط RNA، كما هو مقترح في فرضية "عالم RNA" الأكثر رسوخا.
وتتمثل إحدى المشكلات الكبيرة في فكرة أن الحمض النووي الريبي وحده هو الذي أدى إلى نشوء الحياة على الأرض، في كيفية تمكن الحمض النووي الريبي من المرور بعملية التكرار الذاتي الضرورية - عادة ما يتطلب الحمض النووي الريبي انقسام الإنزيمات، والتي تطورت بعد الحمض النووي الريبي.
وما نعرفه حتى الآن، يبدو أن الحمض النووي الريبي كان لديه نوع من المساعدة في الحياة الهندسية - وأظهرت التجارب الأخيرة أن الحمض النووي يمكن أن يكون كذلك، حيث خلقت خيوطا جزيئية "خيمرية" يمكن فصلها بسهولة أكبر من الحمض النووي الريبي وحده.
وتحاكي سلسلة الاختبارات المعملية التي أجراها الباحثون ما يمكن أن يحدث قبل بداية الحياة على الأرض، وأظهرت كيف يمكن أن يكون DAP شكّل بشكل عملي الحمض النووي الأساسي بنفس الطريقة التي يمكن أن يتجمع بها الحمض النووي الريبي من كتل البناء الكيميائية.
وقد لا نعرف على وجه اليقين ما إذا كان الحمض النووي ساعد الحمض النووي الريبي في تكوين أول أشكال الحياة على كوكبنا، مع الأخذ في الاعتبار أن هذا حدث منذ مليارات السنين، لكن فهمنا لهذه العمليات يستمر في التطور.
ولا يعد البحث مفيدا فقط من حيث كيفية ارتباطه بأصول الحياة، بل إن نظرة ثاقبة لعلاقة الحمض النووي الريبي والحمض النووي يمكن أن يكون لها مجموعة كاملة من التطبيقات في الكيمياء والبيولوجيا الحديثة.
ونُشر البحث في Angewandte Chemie.
المصدر: ساينس ألرت