انتشار این مقاله


ژن های مصنوعی، نیاز حیات به DNA را زیر سوال می برند

نیاز حیات به DNA! آیا این نیاز واقعا مبرم است؟

حیات نیازی به استوار ماندن بر پایه DNA ندارد. این سخن محققانی است که دو نسخه جدید از مولکول DNA تولید کرده‌اند که در عین حفظ شکل دو ماریپچ آن، نازک‌تر یا شکننده‌تر از نسخه اصلی است.


مقاله مرتبط: مارپیچ دوگانه را فراموش کنید! دانشمندان ساختار جدیدی برای DNA شناسایی کرده‌اند


Steven Benner، از بنیاد تکامل مولکولی کاربردی در فلوریدا می‌گوید: “این مورد، قوانین بازی را که هر دانش آموز مدرسه‌ای یاد می‌گیرد، تغییر می‌دهد.” زندگی فرازمینی ممکن است بر پایه مولکولهای ژنتیکی متفاوتی استوار باشد.

DNA، ژنهای ما را حمل می‌کند. این ژنها، به بدن نحوه رشد را دستور داده و از والدین به فرزندان منتقل می‌شوند. ساختار DNA در سال ۱۹۵۳ توسط James Watson و Francis Crick با یاری قابل توجه Rosalind Franklin تعریف شد.

Watson و Crick دریافتند DNA از دو زنجیره دراز مولکولی که به دور یک دیگر پیچ خورده‌اند، تشکیل یافته‌است. این دو زنجیره توسط جفت بازها که هر یک در یک رشته قرار گرفته است، به یکدیگر متصل می‌شوند. ۴ نوع باز وجود دارد و آنها تنها به شیوه‌های خاصی با یکدیگر جفت می‌شوند: آدنین با تیمین، و گوانین با سیتوزین. ترتیب بازها چیزی است که اطلاعات را در ژنهای ما کد گذاری می‌کند. Benner و همکارانش، انواع مختلفی DNA ساخته‌اند که برخی از بازهای استاندارد را در ترکیبی از ۸ مولکول مشابه، جابجا کرده‌اند. با اتخاذ این رویکرد، مولکولهای شبه DNA حاصل، از نظر فیزیکی “لاغرتر” از DNA استاندارد “چاق‌تر” هستند.

Banner اذعان دارد: “ما اکنون دلیل خوبی برای اینکه فرض کنیم فرازمینی‌ها ژنومی بر اساس DNA دارند، نداریم.”

با این حال، این مولکولها همگی، وظایف اساسی DNA را ایفا می‌کنند: اگر دو باز بصورت اشتباه جفت شوند، باز اشتباه به سرعت خارج شده و با باز صحیح جایگزین می‌شود. این روند، از اینکه ژنهای ما دچار ضایعه نمی‌شوند، اطمینان حاصل می‌کند که مولکولهای DNA دستکاری شده، این روند را به خوبی پیش بردند. Benner می‌گوید: “من کاملا شگفت زده شدم.”

این اولین بار نیست که مولکولهای DNA دستکاری شده، همانند مولکولهای طبیعی عمل می‌کنند. Philipp Holliger از آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی MRC در دانشگاه Cambridge، مولکول “XNA” تولید کرده‌است؛ در این مولکول، بازها دست نخورده باقی مانده ولی زنجیره‌ها تغییر می‌یابند. ژنها می‌توانند از DNA به XNA و برعکس، نسخه برداری شوند.

در ضمن، Floyd Romesberg از انستیتو تحقیقات Scripps در Lo Jolla کالیفرنیا، DNA با شش باز،   باز اصلی به هماره دو باز مصنوعی، تولید کرده است. در سال ۲۰۱۴، او دریافت هر شش باز در باکتری، دارای عملکرد هستند.

در DNA طبیعی زمانیکه دو باز جفت می‌شوند، یکی بزرگ و دیگری کوچک است. برای مثال، آدنین بزرگ و جفت آن یعنی تیمین، کوچک است. با اینکه محققان بازهای بزرگ غیر معمول تولید کرده‌اند، آنها نیز درگیر این قانون هستند.

ولی در DNA لاغر، باز کوچک با باز کوچک جفت می‌شود. به طور مشابهی، در DNA چاق باز بزرگ با باز بزرگ جفت می‌شود.

Millie Georgiadis، یکی از اعضای تیم تحقیق از دانشگاه Indiana می‌گوید: “دلیلی برای اینکه شما باید سیستمی طراحی کنید که بازهای کوچک با بازهای بزرگ جفت شوند، وجود ندارد.” بنظر می‌رسد روشهای زیادی برای ساخت یک ژن وجود دارد. (Journal of the American Chemical Society, doi.org/ctwh).

Holliger اذعان دارد: “این مورد، این پرسش را که چرا ما با DNA محدود شده‌ایم، برجسته می‌سازد.” فرض وی بر این است که این به سادگی، یک رخداد تصادفی در شیمی است: “ما از چیزی که ساخته شده‌ایم، ساخته شده‌ایم؛ زیرا این چیزی است که در دسترس بود.”

در سال ۲۰۰۸، محققان یک مارپیچ دوگانه از مواد شیمیایی غیر مرتبط ساختند که بازهای آن هنوز به هم جفت هستند. این نتایج نشان دهنده آن است که جستجوی برای زندگی فرازمینی، نیاز به بررسی مواردی بیش از DNA دارد. Holliger می‌گوید: “ما اکنون دلیل شیمیایی خوبی برای فرض اینکه ژنوم فرازمینی‌ها بر پایه DNA استوار است، نداریم.”

رضا مجیدآذر


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید