اكتشاف علمي يحل لغزاً عمره مليار عام

إكتشاف علمي يحل لغزاً عمره مليار عام

توصل علماء إلى تفسير محتمل لأحد الألغاز القديمة في تطور الحياة على الأرض: لماذا يعتمد الحمض النووي (DNA) على الثايمين، رغم أنه أكثر عرضة للتلف بفعل الأشعة فوق البنفسجية من اليوراسيل، الذي يدخل في تركيب الحمض النووي الريبي (RNA) أحادي السلسلة؟.

وتشير دراسة نُشرت في دورية «وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم» (PNAS)، إلى أن الثايمين ربما منح الجزيئات الوراثية المبكرة ميزة حاسمة، إذ ساعد على توجيه الضرر الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية نحو شكل يسهل عكسه وإصلاحه.

وتكتسب هذه الفرضية أهميتها من الظروف التي واجهتها الحياة البدائية؛ ففي مراحل الأرض الأولى، كانت أشعة الشمس فوق البنفسجية تصل إلى سطح الكوكب بشدة، قبل وجود طبقة أوزون توفر الحماية التي نعرفها اليوم. وقد يكون بقاء الأنظمة الوراثية الأولى مرتبطاً بقدرتها على التعامل مع هذا الضرر، لا بمنعه تماماً.

الظروف والقياسات الضوئية
تم دراسة سلوك الثايمين واليوراسيل تحت ظروف مدروسة من الأشعة فوق البنفسجية تحاكي البيئة التي سادت الأرض البدائية. باستخدام تقنيات متخصصة في القياسات الضوئية الحيوية، شملت مطيافية الامتصاص والفلورة ورامان، لتحليل كيفية تفاعل الجزيئات مع الضوء، سواء بامتصاصه أو إصداره أو تشتيته.

وأظهرت النتائج أن الثايمين يميل إلى توجيه الضرر الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية نحو صورة أكثر قابلية للعكس، مما يشير إلى احتمال أن تكون الجزيئات الوراثية المبكرة قد نجت من الإشعاع الشديد بفضل قدرتها على احتواء الضرر وتسهيل إصلاحه، وعمل الثايمين بمثابة واقي شمسي جزيئي يمتص الطاقة الضارة ويحدّ من تأثيرها.

آفاق مستقبلية
يخطط الباحثون لتوسيع نطاق الدراسة لفهم القوى والتفاعلات الكيميائية التي جمعت الثايمين واليوراسيل، وتحديد ما إذا كانت اللبنات الكيميائية للحياة قد تشكلت وتجمعت بالكامل على الأرض أم وصلت عبر النيازك. كما قد تسهم النتائج مستقبلاً في تطوير وسائل أسرع وأكثر حساسية للكشف عن مسببات الأمراض ومراقبة كفاءة عمليات التطهير بالأشعة فوق البنفسجية في أنظمة معالجة المياه.

سامي بوڨيلة