เพื่อหาว่าชีวิตบนโลกเริ่มต้นอย่างไรนักวิทยาศาสตร์ต้องสร้างโลก บาคาร่าออนไลน์ ขึ้นมาใหม่เหมือนเดิมหรืออย่างน้อยก็รู้รายละเอียดเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดึกดําบรรพ์ของเรา สัปดาห์นี้นักวิทยาศาสตร์ย้ายไปในทิศทางนั้นโดยรวบรวมสารเคมีที่ผสมกันง่ายกว่า DNA ที่ทําซ้ําโมเลกุลที่คล้ายกันซึ่งเป็นขั้นตอนสู่การมีชีวิตอยู่จริง
นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาต้นกําเนิดของชีวิตคิดว่าโมเลกุลแรกที่จําลองตัวเองซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตแรก ๆ อาศัย
อยู่ในสิ่งที่เรียกว่า “โลกอาร์เอ็นเอ” สมมติฐานของโลกอาร์เอ็นเอกล่าวว่าก่อนที่จะมีดีเอ็นเอหรือกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกมีอาร์เอ็นเอ (กรดไรโบนิวคลีอิก) ที่ทําหน้าที่เป็นสารพันธุกรรมดั้งเดิมชนิดหนึ่งและเอนไซม์ที่เรียบง่าย สิ่งนี้ง่ายกว่าเคมีโปรตีนที่ใช้ควบคุมชีวิตในปัจจุบันซึ่งสารพันธุกรรมและเอนไซม์แยกจากกัน [7 ทฤษฎีป่าเกี่ยวกับต้นกําเนิดของชีวิต]
ตัวจําลองอาร์เอ็นเอในการศึกษาใหม่เดวิดฮอร์นนิ่งและเจอรัลด์จอยซ์ทั้งสองที่สถาบัน Scripps ใน La Jolla รัฐแคลิฟอร์เนียผสมค็อกเทลของน้ําอาร์เอ็นเอและเอนไซม์ที่เรียกว่าไรโบไซม์ พวกเขาพบว่าไรโบไซม์เชื่อมโยงกับชิ้นส่วนของ RNA และในทางกลับกันก็อนุญาตให้บิต RNA เหล่านั้นเชื่อมโยงกับสารเคมีอื่น ๆ ที่เรียกว่าโมโนเมอร์เพื่อสร้าง RNA มากขึ้น
”นี่เป็นตัวอย่างแรกของกรดนิวคลีอิก (หรือข้อมูลทางพันธุกรรมโดยทั่วไป) ที่ถูกจําลองแบบโดยสิ่งอื่นใดนอกจากเอนไซม์โปรตีน และแสดงให้เห็นเพิ่มเติมว่าการจําลองแบบของสารพันธุกรรมสามารถทําได้ด้วย RNA เพียงอย่างเดียว ซึ่งยืนยันส่วนหนึ่งของสมมติฐานโลกของ RNA” Horning บอกกับ Live Science ในอีเมล
Ribozymes ถูกนํามาใช้ในชีวเคมีมานานหลายทศวรรษ. แต่ในการทดลองครั้งนี้ Horning และ Joyce ได้นําไรโบไซม์มาทําสายพันธุ์หลายล้านแบบ แนวคิดคือการให้ไรโบไซม์ชนิดต่าง ๆ เหล่านี้โต้ตอบกับ RNA ในสภาพแวดล้อมของหลอดทดลอง ไรโบไซม์ที่สามารถเชื่อมโยงกับ RNA และสร้าง RNA ได้มากขึ้นคือ “ผู้รอดชีวิต” สิ่งที่เกิดขึ้นก็เหมือนกับกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ [ชีวิตสุดขีดบนโลก: สิ่งมีชีวิตที่แปลกประหลาด 8 ชนิด]
เหตุผลที่วัสดุที่ได้ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์ก็คือไรโบไซม์ไม่สามารถทําซ้ําตัวเองหรือ RNA ใด ๆ ที่มีขนาดใหญ่กว่าเอนไซม์ได้ ถึงกระนั้นการวิจัยใหม่ก็แสดงให้เห็นว่าอย่างน้อยก็เป็นไปได้ที่จะทําให้โปรโตไลฟ์ออกจาก RNA เพียงอย่างเดียว “ถ้าพอลิเมอเรสดีขึ้น ก็น่าจะสามารถจําลองตัวเองได้” โดยพื้นฐานแล้วชิ้นส่วนที่ขาดหายไปเพียงอย่างเดียวคือโมเลกุลที่เหมาะสมในการเชื่อมโยงกับ RNA
เหตุผลที่งานนี้ก็คือเช่นเดียวกับ DNA, RNA ทําจากชุดของฐานทางเคมีเฉพาะที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์
พวกเขาแตกต่างกันในรูปร่างของพวกเขา ดีเอ็นเอเป็นรูปทรงเกลียวคู่ที่ทําจากอะดีนีน, กวนีน, ไซโตซีนและไทมีน, ที่มีชื่อเสียง A, G, C และ T ของรหัสพันธุกรรม. อาร์เอ็นเอแบ่งปันนิวคลีโอไทด์สามตัวกับดีเอ็นเอ ประการที่สี่คือสารเคมีที่เรียกว่า uracil ดังนั้น “ตัวอักษร” คือ A, G, C และ U แทนที่จะสร้างรูปทรงเกลียวคู่ RNA มาเป็นเส้นเดียวที่บางครั้งพับเก็บได้เอง Ribozyme เชื่อมโยงกับ RNA และแฉมันซึ่งช่วยให้นิวคลีโอไทด์สัมผัสกับพันธมิตรเสริมของพวกเขาทําให้ RNA มากขึ้น
ทําไม DNA ถึงสร้างชีวิตได้ดีกว่า
ดีเอ็นเอจําลองโดยการสัมผัสกับเอนไซม์และแตกออกเป็นสองเส้น เนื่องจาก A สามารถเชื่อมโยงกับ T เท่านั้นและ G สามารถเชื่อมโยงกับ C ได้เท่านั้น DNA สามารถรักษารูปร่างของมันไว้ได้ – โมเลกุลดีเอ็นเอสามารถประกอบเข้าด้วยกันได้ในทางใดทางหนึ่งเท่านั้น นั่นเป็นเหตุผลที่ข้อมูลทางพันธุกรรมสามารถเก็บรักษาไว้ได้ ดีเอ็นเอซ้ํากับตัวเองเสมอ
งานของ Horning และ Joyce ทําให้ RNA สามารถจําลองตัวเองได้ แต่เพียงระยะเวลาที่จํากัดก่อนที่มันจะหยุดลง และยิ่งไปกว่านั้นกระบวนการนี้ไม่ได้ทําซ้ํา RNA ชนิดเดียวกันเสมอไปและไม่สามารถทําสําเนาโมเลกุลที่ใหญ่กว่าตัวเองได้ ด้วยดีเอ็นเอและเอนไซม์ที่คลายซิปเกลียวนั่นไม่ใช่กรณี – โมเลกุลดีเอ็นเอมีขนาดใหญ่กว่าเอนไซม์ที่ตัดเป็นสองส่วนเล็กน้อย
แต่บางคนในสนามก็สงสัย การวิจัยแบบขนานเมื่อปีที่แล้วได้พิจารณาความเป็นไปได้ของสารเคมีอย่างง่ายที่อาจทํางานร่วมกับ RNA เพื่อให้ชีวิตเริ่มต้นอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่ง RNA อาจทํางานร่วมกับกรดอะมิโนอย่างง่ายและหลีกเลี่ยงการใช้เอนไซม์ที่ซับซ้อนทั้งหมด ในขณะที่งานนั้นมีลักษณะบางอย่างกับสมมติฐานโลก RNA แต่ก็มีความแตกต่างบางประการ
ชาร์ลส์คาร์เตอร์จากมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาซึ่งทํางานเกี่ยวกับหนึ่งในการศึกษาเหล่านั้นกล่าวว่าในขณะที่การทดลองนี้เป็น “tour de force” มันอาจไม่บอกนักวิทยาศาสตร์ทุกอย่างที่พวกเขาหวังเกี่ยวกับโมเลกุลที่มีชีวิตครั้งแรก เขากล่าวว่าสารเคมีที่ใช้ – ไรโบไซม์ในกรณีนี้ – อาจไม่เปิดเผยว่าวิวัฒนาการอาจเกิดขึ้นได้อย่างไรเมื่อหลายพันล้านปีก่อนเพราะเป็นของเทียม ไรโบไซม์ “เป็นผลผลิตทั้งหมดของเทคโนโลยีในศตวรรษที่ 21” และไม่ได้ตอบคําถามว่าเคมีก่อนชีวชีวภาพสามารถก่อให้เกิดปฏิกิริยาที่จอยซ์และฮอร์นนิ่งตั้งขึ้นได้อย่างไร บาคาร่าออนไลน์
