اكتشاف هام يفترض أن التطور يمكن أن يكون قد سبق الحياة نفسها!

تشكل الأحماض الأمينية معا بروتينات تلعب العديد من الأدوار الحيوية في الكائنات الحية. وتم تصميم هذه الدراسة الجديدة للمساعدة في تحديد سبب استخدام مجموعة محددة من 20 من الأحماض الأمينية "canonical" مرارا وتكرارا لبناء البروتينات عندما يكون هناك الكثير من هذه الأحماض الأمينية للاختيار من بينها.

ويُعتقد أن هذه الأحماض الأمينية العشرين تتكون من 10 أحماض "مبكرة" تم انتقاؤها من الغلاف الجوي وشظايا نيزكية من الأرض المبكرة، و10 أحماض "لاحقة" تمت إضافتها في الأعلى - ولكن عملية اختيار العشرة الأخيرة المعنية ليست واضحة.

ويقول الكيميائي ستيفن فرايد، من جامعة جونز هوبكنز في ماريلاند: "ترى الأحماض الأمينية نفسها في كل كائن حي، من البشر إلى البكتيريا إلى العتائق، وذلك لأن كل الأشياء على الأرض مترابطة من خلال شجرة الحياة هذه التي لها أصل، كائن، كان سلفا لجميع الكائنات الحية. نحن نصف الأحداث التي تشكلت سبب حصول هذا السلف على الأحماض الأمينية".

إقرأ المزيد

"معاهدة أعالي البحار" .. اتفاق تاريخي لحماية المياه الدولية تم التوصل إليه أخيرا في الأمم المتحدة

ومن خلال إعادة بناء تخليق البروتين البدائي، أظهر الباحثون أن المركبات العضوية القديمة كانت تفضل الأحماض الأمينية بشكل أفضل في طي البروتينات، وتكييفها لوظائف محددة.

وبعبارة أخرى، كانت عملية التطور أو الانتقاء الطبيعي جارية حتى في هذه المرحلة: لم تكن الأحماض الأمينية التي كانت متاحة بسهولة هي التي تم انتقاؤها، ولكن الأحماض الأمينية الأكثر ملاءمة لوظيفة معينة.

وإذا تم اختيار الأحماض الأمينية الأخرى كجزء من المجموعة الأساسية منذ مليارات السنين، فقد قرر العلماء أن اللبنات الأساسية للحياة لن تكون فعالة في بناء الحياة.

ويقول فرايد: "كان طي البروتين يسمح لنا بشكل أساسي بإجراء التطور قبل وجود حياة على كوكبنا. ويمكن أن يكون لديك تطور قبل أن يكون لديك علم الأحياء، يمكن أن يكون لديك انتقاء طبيعي للمواد الكيميائية المفيدة للحياة حتى قبل وجود الحمض النووي".

ويُعتقد أن الجزيئات، بما في ذلك البروتينات، قد بدأت في تجميع كائنات حية بسيطة منذ حوالي 3.8 مليار سنة، لذلك هناك امتداد لتاريخ الأرض السابق كان العلماء حريصين جدا على النظر فيه.

ويقترح الفريق الذي يقف وراء الدراسة أن الأحماض الأمينية العشرة "اللاحقة"، على وجه الخصوص، قد تم اختيارها لقدراتها على طي البروتين، ما يتيح تكرار الحمض النووي وإنتاج البروتينات التي تولد الحياة.

ويمكن أن يعلمنا هذا البحث المزيد عن إمكانات الكائنات الحية الدقيقة على كوكبنا: يمكن أيضا العثور على نفس الأحماض الأمينية التي وصلت إلى الأرض عبر النيازك في العديد من الأماكن الأخرى في الكون.

ويقول فرايد: "يبدو أن الكون يحب الأحماض الأمينية. ربما إذا وجدنا الحياة على كوكب مختلف، فلن يكون الأمر مختلفا إلى هذا الحد".

نُشر البحث في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية.

المصدر: ساينس ألرت