کشف رازهای آغاز حیات در جفتهای پروتئینی کوچک
کشف رازهای آغاز حیات در جفتهای پروتئینی کوچک
پژوهشگران دریافتهاند که دیپپتیدها، یعنی جفتهای کوچک پروتئینی، میتوانند حلقه گمشده میان کد ژنتیکی و پیدایش حیات باشند، یافتهای که میتواند انقلابی در مهندسی ژنتیک، زیستفناوری و پزشکی نوین ایجاد کند.
به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از دانشگاه ایلینوی، پژوهش تازهای از دانشگاه ایلینوی نشان میدهد که منشأ کد ژنتیکی به شکل شگفتانگیزی با دیپپتیدها یا همان جفتهای پروتئینی کوچک پیوند خورده است، این دیپپتیدها از دو اسیدآمینه تشکیل میشوند و بهعنوان بلوکهای ساختمانی بنیادین پروتئینها شناخته میشوند.
گستاوو کایتانو-آنولس، استاد بخش علوم گیاهی و عضو مؤسسه ژنومیک کارل ووئس، در این باره اظهار کرد که تیم او با بررسی بیش از ۴.۳ میلیارد توالی دیپپتیدی در ۱۵۶۱ پروتئوم متعلق به گونههای مختلف، موفق شده مسیر تکاملی این مولکولها را بازسازی کند، به گفته وی نتایج بهروشنی نشان میدهد که تاریخچه دیپپتیدها، tRNAها و حوزههای پروتئینی همگی یک روند مشابه را در شکلگیری کد ژنتیکی دنبال کردهاند.
وی افزود که تقارن جالبی در این مسیر دیده میشود؛ بسیاری از جفتهای دیپپتیدی و ضد دیپپتیدی (که بهصورت تصویر آینهای از هم عمل میکنند) همزمان در درخت تکاملی ظاهر شدهاند، این همزمانی میتواند به معنای آن باشد که کدهای اولیه حیات در هر دو رشته مکمل اسیدهای نوکلئیک رمزگذاری شدهاند و این امر، نقش دیپپتیدها را بهعنوان کدی نخستین برای حیات تقویت میکند.
به گفته پژوهشگران، دیپپتیدها تنها ترکیبات تصادفی نبودهاند، بلکه نقش کلیدی در شکلگیری ساختار و عملکرد پروتئینها داشتهاند. آنها در آغاز بهعنوان ماژولهای ساختاری پایه عمل کردهاند و مسیر تکامل کد ژنتیکی و آنزیمهای محافظ آن، یعنی سنتتازهای tRNA، را شکل دادهاند.
این مطالعه نشان میدهد که حیات روی زمین بر دو کد همزمان استوار شده است: کد ژنتیکی که دستورالعملها را در DNA و RNA ذخیره میکند، و کد پروتئینی که راهنمای عملکرد مولکولی درون سلول است. پیوند میان این دو کد از طریق ریبوزومها و دیپپتیدها برقرار شده است؛ پدیدهای که امروزه به ما امکان میدهد نگاه تازهای به مهندسی ژنتیک و زیستفناوری داشته باشیم.
کایتانو-آنولس تأکید کرد «زیستفناوری نوین با بازگشت به ریشههای تکاملی، میتواند از خرد طبیعت برای طراحیهای آینده بهره ببرد. درک منطق درونی کد ژنتیکی، مسیر ایمنتر و کارآمدتری برای دستکاری و نوآوریهای ژنتیکی فراهم میکند.»
منبع | ایمنا