کشف سرنخ هایی جدید از حیات فرازمینی

تیمی از دانشمندان دانشگاه راتگرز بخشی از پروتئینی را شناسایی کرده اند که می تواند سرنخ هایی را برای دانشمندان به منظور شناسایی حیات فرازمینی ارائه دهد.

به گزارش تکناک، ویکاس ناندا، محقق مرکز بیوتکنولوژی و پزشکی پیشرفته (CABM) گفت: این تحقیق که در 10 مارس در مجله ی Science Advances منتشر شد، پیامدهای مهمی در جستجوی حیات فرازمینی دارد زیرا سرنخ های جدیدی را در اختیار محققان قرار می دهد.

بر اساس مطالعات آزمایشگاهی، دانشمندان راتگرز می گویند یکی از محتمل ترین گزینه های شیمیایی که ممکن است منشا حیات باشد ، یک پپتید ساده با دو اتم نیکل بود که محققان آن را “نیکل بک” می نامند، و دلیل نامگذاری آن به این اسم این است که نیتروژن دو اتم نیکل را به یکدیگر پیوند می دهند. یک پپتید بخشی از یک پروتئین است که از چند بلوک متشکل از عنصری به نام اسیدهای آمینه تشکیل شده است.

ناندا گفت: دانشمندان بر این باورند که زمانی بین 3.5 تا 3.8 میلیارد سال پیش نقطه عطفی وجود داشته است که باعث شروع تغییر از حیات پیش زیستی یعنی مولکول‌های قبل از حیات، به سیستم‌های زنده و بیولوژیکی امروزی شد. ما معتقدیم که این تغییر توسط چند پروتئین پیش ساز کوچک که یک سری مراحل کلیدی را در یک واکنش متابولیک اولیه انجام می دادند، ایجاد شد و ما فکر می کنیم یکی از این “پپتیدهای پیشگام” را پیدا کرده ایم.”

محققان این تحقیق به دنبال درک چگونگی تکامل پروتئین ها برای تبدیل شدن به محرک غالب حیات بر روی زمین هستند.

در حین جستجوی علائم حیات در گذشته و یا حال در جهان، دانشمندان ناسا با استفاده از تلسکوپ‌ها و کاوشگرها، به دنبال یک سری «امضای زیستی» خاص می‌گردند که به عنوان نشانه ای برای حیات شناخته می‌شود. ناندا بیان کرد که پپتیدهایی مانند نیکل بک، می‌توانند به عنوان آخرین نشانه زیستی استفاده شده توسط ناسا برای شناسایی سیاراتی که در آستانه پیدایش حیات هستند، استفاده شوند.

محققان استدلال کرده‌اند که برای جذب بهتر یک ماده شیمیایی به محرک پری بیوتیک، این ماده باید به اندازه کافی ساده باشد. اما در عین حال، از نظر شیمیایی باید به اندازه کافی فعال باشد تا بتواند انرژی مورد نیاز برای هدایت یک فرآیند بیوشیمیایی را از محیط استخراج کند.

برای انجام این کار، محققان یک رویکرد «تقلیل‌گرا» را اتخاذ کردند و با بررسی پروتئین‌های جدید موجود که با فرآیندهای متابولیک مرتبط هستند، آزمایش خود را شروع کردند. آن‌ها به دلیل پیچیدگی بالای ساختار پروتئین‌ها، آن‌ها را به ساختار اصلی خود تقسیم کردند تا بتوانند به درک بهتری از عملکرد آن‌ها برسند.

پس از انجام آزمایش های متعدد، محققان به این نتیجه رسیدند که بهترین گزینه، نیکل بک است. این پپتید از 13 اسید آمینه ساخته شده و دو یون نیکل را به هم متصل می کند.

آنها استدلال کردند که نیکل یک فلز فراوان در اقیانوس های اولیه بود. وقتی نیکل بک به پپتید متصل می‌شود، اتم‌های نیکل به کاتالیزورهای قوی تبدیل می‌شوند و پروتون‌ها و الکترون‌های اضافی را جذب می‌کنند و گاز هیدروژن تولید می‌کنند. به گفته محققان، هیدروژن در زمان های اولیه ی زمین نیز فراوان‌تر بوده و منبع بسیار مهم انرژی برای تقویت متابولیسم بوده است.

ناندا گفت: این موضوع به دلیل وجود نظریه‌های متعدد درباره منشأ حیات، اهمیت دارد. درست است که نظریه‌های زیادی درباره منشأ حیات وجود دارد، اما آزمایش‌های واقعی بسیار کمی درمورد سنجش این ایده‌ها وجود دارد. به علاوه، این آزمایش نشان می‌دهد که این پروتئین ها بسیار پایدار و فعال هستند و این موضوع آن‌ها را به یک گزینه قابل قبول برای شروع منشا حیات تبدیل می‌کند.

(زیرنویس عکس: دانشمندان دانشگاه راتگرز بخشی از پروتئینی به نام “Nickelback” را شناسایی کرده اند که گزینه ی احتمالی برای شروع حیات روی زمین در بیش از 3 میلیارد سال پیش است. این یافته پیامدهای مهمی برای جستجوی حیات فرازمینی دارد، زیرا سرنخ جدیدی را در اختیار محققان قرار می دهد تا به دنبال آن باشند. محققان بر این باورند که قطعا چندین پروتئین پیش ساز، نقش کلیدی در تبدیل شیمیایی پری بیوتیک به سیستم های بیولوژیکی زنده ایفا کردند و “نیکل بک” یکی از این “پروتئین های پیشگام” است.)