کشف همهٔ بلوک‌های سازندهٔ دی‌ان‌ای موجودات زنده در شهابسنگها
گردآوری و ترجمه: علی حسینی‌نژاد / کارشناس ارشد هوافضا
آیا پایه‌های حیات زمینی، منشائی کیهانی دارد؟
محققان برای اولین بار تمام بلوک‌های اصلی سازنده‌ی DNA و RNA را در شهابسنگها کشف کرده‌اند. آنچه که پیش از این در تمام آزمایش‌ها و جستجوهای قبلی پنهان مانده بود. کشفی که احتمال کیهانی بودن منشأ حیات در زمین را بیش از پیش تقویت می‌کند.
داکسی ریبونوکلئیک اسید یا به اختصار DNA و ریبونوکلئیک اسید RNA، درشت مولکول‌های طویلی هستند که در هستهٔ سلولی تمامی اشکال حیات بر این سیاره وجود داشته و با سازوکار پیچیده‌‌ای که به خدمت گرفته‌اند قادرند خود را شبیه‌سازی و تکثیر کنند. به عبارت ساده‌تر این‌ها مولکول‌هایی هستند که از وادی شیمی، پلی اسرارآمیز به قلمرو حیات می‌زنند.
ساختار بسیار طویل و مارپیچ این دو مولکول شگفت‌انگیز از توالی چهار نوع مولکول آلی تشکیل شده که به بازهای نوکلئوتید مشهورند. چهار باز نوکلئوتیدی DNA شامل: گوانین (G)، آدنین (A)، سایتوزین (C) و تایمین (T) می‌شود؛ (در RNA، یوراسیل (U) به جای تایمین قرار می‌گیرد). هر کدام از این بازهای نوکلئوتید، در کنار یک گروه فسفات و یک قند پنج کربنه، بلوکی را تشکیل می‌دهند که بنیادی‌ترین جزء حیات است.
اگر هر مولکول DNA را به صورت یک کتاب بزرگ فرض کنیم، کلمات و جملات این کتاب همان ژن‌ها بوده و نوکلئوتیدها حروفی هستند که از کنار هم قرار گرفتنشان کلمات و جملات آن کتاب ساخته می‌شود. به عبارتی الفبای حیات از چهار حرف تشکیل شده است. حروفی از جنس مولکول‌ها. دو تا از این مولکول‌ها (تایمین و سایتوزین) ساختار نسبتاً ساده‌ای به شکل یک شش ضلعی دارند اما دو تای دیگر (آدنین و گوانین) کمی درشت‌تر بوده و از یک شش‌ضلعی چسبیده به یک پنج‌ضلعی تشکیل شده‌اند.
محققان سال‌ها پیش از این، وجود دو مولکول آدنین و گوانین در شهابسنگها را اثبات کرده بودند و از آن زمان متعجب بودند که چرا اثری از دو جزء اصلی دیگر یعنی تایمین و سایتوزین در هیچ سنگ آسمانی نمی‌یابند. این در حالی بود که تمامی شبیه‌سازی‌های آزمایشگاهی و مدلسازی‌های کامپیوتری نشان می‌داد که هر پنج باز نوکلئوتید، بالقوه می‌توانند طی واکنش‌های شیمیایی برانگیخته‌شده با نور، در ابرهای مولکولی میان‌ستاره‌ای شکل بگیرند. و نهایتاً در زمان تشکیل منظومهً شمسی، این ترکیبات وارد ساختار سیارک‌ها و شهاب‌واره‌هاشده باشند. در واقع شرایط به‌وجود آمدن هر پنج باز نوکلئوتید در سیارک‌ها و شهابسنگها فراهم بوده، اما تا پیش از این، تنها دو باز نوکلئوتید در سنگ‌های آسمانی کشف شده بود و این موضوع باعث ایجاد ابهامات بسیاری شده بود.
تا اینکه چند روز پیش مقاله‌ای در مجلهٔ نیچر به چاپ رسید که نشان می‌داد محققین ژاپنی بالاخره به صورت تجربی وجود هر پنج باز نوکلئوتید در سنگ‌های آسمانی را به اثبات رسانده‌اند.
یاسوهیرو اوبا، سرپرست تیم تحقیق و اخترشیمیدان دانشگاه هوکایدو در این‌باره می‌گوید: «وجود پنج هستهٔ اصلی حیات در شهابسنگها نشان می‌دهد که احتمالاً نخستین عملکردهای ژنتیکی مدت‌ها قبل از ظهور حیات در زمین اولیه، در سنگ‌های آسمانی رخ داده‌اند.»
دانشمندان ژاپنی در این تحقیق از تکنیک‌های تحلیلی پیشرفته‌ای استفاده کردند که در ابتدا برای استفاده در تحقیقات ژنتیکی و دارویی طراحی شده بود تا مقادیر بسیار کمی از بازهای نوکلئوتید را با دقت یک در تریلیون شناسایی کنند. یاسوهیرو در این خصوص می‌گوید که روش جدید برای یافتن بازها بین ۱۰ تا ۱۰۰ برابر دقیق‌تر از روش‌هایی بود که پیش از این به کار رفته بود.
بخش عمده‌ای از این تحقیق صرف نفی این احتمال شده که این شهابسنگها توسط منابع زمینی آلوده شده باشند. دانشمندان در این تحقیق نمونه‌هایی از سه شهاب‌سنگ غنی از مواد کربنی (شهابسنگهای مورچیسون، موری و دریاچه تاگیش) را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. آنها تایمین، سایتوزین و یوراسیل را در سطوحی تا چند قسمت در میلیارد درون هر سه شهاب‌سنگ شناسایی کردند. این ترکیبات در غلظت‌هایی مشابه غلظت‌های پیش‌بینی‌شده توسط آزمایش‌هایی بود که شرایط قبل از شکل‌گیری منظومه شمسی را شبیه‌سازی کرده بودند. نکتهٔ جالب اینکه علاوه بر ترکیبات مهم T، C و U، دانشمندان نوکلئوتید‌های دیگری را نیز شناسایی کردند که اگرچه در ساختار DNA یا RNA نقشی ندارند اما گویای استعداد شهابسنگها برای میزبانی از انواع متنوعی از مواد آلی بودند.
یاسوهیرو اوبا در این باره می‌گوید: «با توجه به یافته‌های ما، بازهای نوکلئوتید در شهابسنگهای کربنی از تنوعی گسترده برخوردارند.» البته هنوز مشخص نیست که چرا تایمین و سایتوزین در شهابسنگها بسیار کمتر از آدنین و گوانین به چشم می‌خورند. دانشمندان ژاپنی حدس می‌زنند ممکن است تفاوت ساختار مولکولی این دو نوع از بازهای نوکلئوتید علت این موضوع باشد. این امیدواری وجود دارد که تحقیقات آینده اسرار بیشتری از منشأ کیهانی حیات را فاش کند.
