დნმ და რნმ დედამიწაზე შესაძლოა, ერთდროულად გამოჩნდა - როგორი იყო სიცოცხლის საწყისები ჩვენს პლანეტაზე
დნმ და რნმ დედამიწაზე შესაძლოა, ერთდროულად გამოჩნდა - როგორი იყო სიცოცხლის საწყისები ჩვენს პლანეტაზე

სიცოცხლის აღმოცენებამდე, დედამიწაზე არსებულ პირველყოფილ სოუსში რიბონუკლეინის მჟავა (რნმ) ბატონობდა. ყოველ შემთხვევაში, ასეა რნმ მსოფლიოს ჰიპოთეზის მიხედვით. თუმცა, როგორც ჩანს, ჩვენ ძალიან ვიჩქარეთ, როცა ამ დროს გამოვრიცხეთ რნმ-ის უფრო კომპლექსური ბიძაშვილი — დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა (დნმ).

ბრიტანელმა და ამერიკელმა ქიმიკოსებმა წარმოადგინეს, როგორ შეიძლებოდა ჩამოყალიბებულიყო ორივე ეს მოლეკულა გარემოში, რომელიც უძველეს დედამიწაზე სუფევდა. ამ აღმოჩენამ შესაძლოა, გამოიწვიოს სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ ამჟამად არსებული წამყვანი მოდელების გადახედვა.

წინა კვლევის ფარგლებში, მეცნიერთა ჯგუფმა წარმოადგინა მეთოდი, რომლითაც შესაძლებელი იყო სამშენებლო ჯაჭვების წარმოქმნა პრებიოტურ გარემოში. ამჯერად, ჯგუფმა აჩვენა, როგორ შეუძლია რნმ-ის მოლეკულას გარდაიქმნას დნმ-ის მოლეკულის კომპონენტებად, თანაც სულ რაღაც რამდენიმე მარტივი ნაბიჯით, ყოველგვარი ფერმენტების საჭიროების გარეშე.

აშშ-ის სკრიპსის კვლევითი ინსტიტუტის მკვლევრის, რამანარაიანან კრიშნამურთის განცხადებით, ახალი აღმოჩენა მიუთითებს, რომ ქიმიკოსები მტკიცედ აღარ უნდა დაეყრდნონ რნმ მსოფლიოს ჰიპოთეზას, როცა ისინი დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობას იკვლევენ.

დაახლოებით 50 წლის წინ, ბიოლოგების ნდობა მოიპოვა მოდელებმა, რომელთა მიხედვითაც, ქიმიური პროცესები, რომლების საფუძველზეც გაჩნდა პირველი უჯრედები, ეყრდნობოდა რნმ-ზე დაფუძნებულ ქიმიურ რეაქციებს.

ერთი შეხედვით, მოსაზრება საკმაოდ წონიანია. თანამედროვე ბიოქიმიას შეუძლია შეაჯამოს ურთიერთობები დნმ-ს, რნმ-სა და ცილებს შორის.

რნმ-ის მარტივი სტრუქტურა და მექანიკური შრომის ნიჭი მას იმ ჰიპოთეზის წინა პლანზე ათავსებს, რომლის მიხედვითაც, პირველი ბიოქომიური რეაქციები უმთავრესად მართული იყო ერთი უნივერსალური მოლეკულის მიერ.

ქიმიკოსებმა მიაგნეს რამდენიმე პოტენციურ მეთოდს, რომლითაც, მარტივი ორგანული ნივთიერებებიდან რნმ გაზარდეს.

რაც არ უნდა დამაჯერებლად ჟღერდეს, რნმ მსოფლიოს ჰიპოთეზა ასპარეზზე ერთადერთი სულაც არ არის. მაგალითად, საკუთარი ასლები შეიძლება შექმნეს ცილებმაც.

მარტივი წინამორბედებისგან დნმ-ის მიღების პირდაპირი გზის გარეშე, რამდენიმე მკვლევარმა აჩვენა დნმ-ის როლი სიცოცხლის პროტოტიპულ რეაქციებში.

კრიშნამურთი და მისი კოლეგები გარკვეულწილად ეჭვობენ, რომ რნმ მსოფლიოს ამბავი სიცოცხლის აღმოცენების პროცესში იმაზე ოდნავ მეტადაა ჩართული, ვიდრე თავდაპირველად ჩანდა.

სუფთა რნმ სისტემის გარდაქმნა დნმ-ზე დაფუძნებულ სტრუქტურად, სავარაუდოდ მოითხოვს გადასვლის გარკვეულ პერიოდს, რომელშიც ორივე მოლეკულა ერთნაირ, მონახაზის დონის ამოცანებს ასრულებდა.

რამდენიმე წლის წინ, მკვლევრებმა აჩვენეს, რომ ასეთი ჰიბრიდული მოლეკულები არ იყო ისეთი სტაბილური, როგორიც სუფთა რნმ-ისა და დნმ-ის ხვეულები. ეს კი წარმოშობს საინტერესო კითხვას — რატომ უნდა წარმოქმნილიყო სუსტი ჰიბრიდული მიქსტურა უფრო ძლიერი, რნმ-ზე დაფუძნებული მიქსტურებისგან?

ერთი პასუხი ის არის, რომ დასაწყისში არ არსებობდა სუფთა რნმ, სრულყოფილებისთვის ბრძოლაში იყო მხოლოდ ორი მოლეკულის ანჯღრეული ნაზავი, სანამ საბოლოოდ გაიმარჯვებდა სუფთა დნმ-ის სისტემა.

კრიშნამურთის განცხადებით, ეს გახლავთ იმის რეალიზაციის დასაწყისი ამ დარგში, რომ რნმ და დნმ თავდაპირველად ერთმანეთს შეერია, მაგრამ მოგვიანებით კვლავ განცალკევდა.

ყველაფერი თითქოს გასაგებია, მაგრა საიდან მოვიდა დნმ-ის ეს მოლეკულები? კრიშნამურთის აქვს პასუხიც, გოგირდოვანი ქიმიური ნივთიერების, თიურიდინის სახით.

იმის გათვალისწინებით, რომ ის რნმ-ის შესაძლო წინამორბედი შეიძლება ყოფილიყო, ჯგუფმა აჩვენა, პოტენციურად როგორ უნდა შედიოდეს ეს ნაერთი რეაქციაში რამდენიმე საფეხურზე, რათა წარმოქმნას დეზოქსიადენოზინი – დნმ-ის მოლეკულის შაქრიანი ხერხემალი, რომელიც მისი გენეტიკური კოდის ერთ-ერთი საფუძველია.

ალტერნატიულად, მსგავს პროცესს უნდა შეექმნა მისი ქიმიური ნათესავი — დეზოქსირიბოზა.

მიუხედავად ამ ყველაფრისა, იმის ჩვენება, თუ როგორ შეიძლებოდა მომხდარიყო პროცესი, არ არის იმის დასტური, რომ ის მართლაც ასე მოხდა.

თუმცა, იმის გარკვევა, როგორ გადაიქცა რნმ დნმ-ად, მკვლევართა თქმით, უდავოდ წინ გადადგმული ნაბიჯია დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის საიდუმლოს ამოსახსნელად.

კვლევა ჟურნალ Nature Chemistry-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია scripps.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი