अरबों साल पहले, एक बेजान और गमगीन पृथ्वी पर अणु मिश्रित होते हैं, जो पहले जीवन-रूप होते हैं। इयन्स बाद में, जीवन का एक बड़ा, होशियार रूप प्रयोगशाला प्रयोगों पर अपनी खुद की शुरुआत को समझने की कोशिश कर रहा है।
जबकि कुछ का कहना है कि जीवन अणुओं की सरल श्रृंखला से उभरा है, दूसरों का कहना है कि प्रारंभिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं ने स्व-प्रतिकृति आरएनए का गठन किया। डीएनए का एक रिश्तेदार, आरएनए आनुवांशिक जानकारी के डिकोडर या मैसेंजर के रूप में कार्य करता है।
एक नया अध्ययन आरएनए विचार के लिए सबूत प्रदान करता है, जिसे "आरएनए विश्व परिकल्पना" के रूप में जाना जाता है। लेकिन प्रारंभिक आरएनए में कम से कम एक घटक आधुनिक रूप में जो पाया जाता है, उससे भिन्न हो सकता है, वैज्ञानिकों के एक समूह ने नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की पत्रिका प्रोसीडिंग्स में 3 दिसंबर को सूचना दी।
आधुनिक आरएनए, इसके चीनी और फॉस्फेट रीढ़ के साथ, चार मुख्य बिल्डिंग ब्लॉक्स से बना है: न्यूक्लियोबेसिस जिसे एडेनिन (ए), साइटोसिन (सी), गुआनिन (जी), और यूरैसिल (यू) कहा जाता है।
लेकिन यह पता चला है कि शुरुआती आरएनए में एक न्यूक्लियोबेस हो सकता है जो आधुनिक रूप का हिस्सा नहीं है।
छोटे प्लास्टिक ट्यूबों में, शोधकर्ताओं ने पानी, थोड़ा सा नमक, बफर को पीएच बेसिक और मैग्नीशियम आयनों को रखने के लिए प्रतिक्रियाओं को गति देने के लिए रखा। ये स्थितियाँ एक मीठे पानी की झील या तालाब, एक गड्ढा झील, या ज्वालामुखी क्षेत्रों में पाए जाने वाले झील या कुंड जैसे येलोस्टोन नेशनल पार्क के समान हैं - वे सभी स्थान जहाँ जीवन शुरू हो सकता था।
शोधकर्ताओं ने तब आरएनए के एक छोटे टुकड़े को जोड़ा, जिसे एक प्राइमर कहा जाता है जो आरएनए के लंबे टुकड़े से जुड़ा होता है जिसे टेम्पलेट कहा जाता है। नया आरएनए तब बनाया जाता है जब एक प्राइमर बेस पेयरिंग के जरिए टेम्पलेट आरएनए को कॉपी करता है। न्यूक्लियोबेस विशिष्ट रूप से एक दूसरे के साथ मेल खाते हैं; C केवल G के साथ बांधता है, और A केवल U के साथ बांधता है।
शोधकर्ताओं ने न्यूक्लियोबेस (ए, सी, जी और यू) को जोड़ा ताकि वे टेम्पलेट से जुड़ सकें और इस तरह छोटे टुकड़े, प्राइमर का विस्तार हो सके। परिणामों से पता चला है कि, आधुनिक आरएनए के अवयवों के साथ, प्रतिक्रिया आरएनए के लिए तेजी से काम नहीं करती है और त्रुटियों के बिना प्रतिकृति होती है।
लेकिन फिर, शोधकर्ताओं ने गुआनिन-आधारित अणु के बजाय मिश्रण में इनोसिन नामक एक और रसायन मिलाया। उसके बाद, शोधकर्ताओं को यह जानकर आश्चर्य हुआ कि आरएनए ग्वानिन के साथ मिश्रण की तुलना में थोड़ा अधिक सटीक रूप से बना और दोहरा सकता है।
इस मिश्रण का कारण यह नहीं था कि "त्रुटि तबाही" कहा जाता है, जिसका अर्थ है कि प्रतिकृति में उत्परिवर्तन या यादृच्छिक गलतियां एक सीमा से नीचे रहीं, यह सुनिश्चित करने से पहले कि वे संचय से पहले समाप्त हो जाएं।
"तथ्य यह है कि त्रुटि की तबाही की समस्या surmounts, महत्व का एक महत्वपूर्ण परीक्षण है," डेविड डेमर, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के एक जीवविज्ञानी, सांता क्रूज़ ने कहा, जो अध्ययन का हिस्सा नहीं था। अपने एकमात्र वक्रोक्ति का दावा है कि अन्य वैकल्पिक ठिकानों की तुलना में आदिम आरएनए के निर्माण में इनोसिन अधिक प्रशंसनीय है। वह अभी तक नहीं लगता कि अन्य ठिकानों को बाहर रखा जाना चाहिए, क्योंकि "यह एक काफी व्यापक दावा है ... एक अत्यधिक विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रिया के आधार पर," डीमर ने लाइव साइंस को बताया
क्योंकि इनोसिन आसानी से किसी अन्य बेस पेयर, एडेनिन से प्राप्त किया जा सकता है, यह जीवन को "आसान" बनाने की प्रक्रिया को आसान बनाता है, अगर आपको खरोंच से ग्वानिन करना था, तो एमआरसी में आणविक जीव विज्ञान के रासायनिक उत्पत्ति के शोधकर्ता जॉन सदरलैंड ने कहा। ब्रिटेन में आणविक जीवविज्ञान की प्रयोगशाला, जो अध्ययन का हिस्सा नहीं थी।
सदरलैंड ने लाइव साइंस को बताया कि निष्कर्ष "पारंपरिक ज्ञान है कि इनोसिन उपयोगी नहीं हो सकता है"। इनोसाइन ने यह प्रतिष्ठा अर्जित की थी क्योंकि यह आरएनए के रूप में एक बहुत विशिष्ट काम करता है जिसे ट्रांसफर आरएनए कहा जाता है, जो आनुवंशिक जानकारी को डीकोड करता है।
इनोसाइन को एक "के बजाय" वॉबल, "या विभिन्न बेस जोड़े से बांधने के लिए सोचा गया था। इसने नए आरएनए बनाने के लिए अद्वितीय निर्देश देने के लिए इसे खराब अणु बना दिया होगा, क्योंकि इनोसिन के साथ क्या अंतर हो सकता है, इसके लिए स्पष्ट दिशा नहीं दी गई है। सदरलैंड ने कहा, "इसलिए," हम में से बहुत से लोगों ने गलत तरीके से सोचा था कि यह एक अंतर्निहित संपत्ति है। लेकिन इस अध्ययन से पता चला है कि प्रारंभिक विश्व संदर्भ में आरओएस, जहां आरएनए पहली बार उभरा था, डगमगाने वाला नहीं था, बल्कि इसके बजाय साइटोसिन के साथ जोड़े मज़बूती से जोड़े।
हार्वर्ड विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान और रसायन जीव विज्ञान के प्रोफेसर सीनियर लेखक जैक सजोस्तक ने कहा, "यह अब समझ में आता है, लेकिन पुराने परिणामों के आधार पर, हम इनोसिन के साथ-साथ काम करने की उम्मीद नहीं करते थे।" एक नोबेल पुरस्कार विजेता।
सोज़ोस्तक और उनकी टीम अब यह पता लगाने की कोशिश कर रही है कि आदिम आरएनए आधुनिक आरएनए से अलग कैसे हो सकता है - और यह अंततः आधुनिक आरएनए में कैसे बदल गया। इसके अलावा, उनकी प्रयोगशाला पर ध्यान केंद्रित किया जाता है कि एंजाइम विकसित होने से पहले आरएनए अणुओं को कैसे दोहराया जाता है। (एंजाइम प्रोटीन होते हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को गति देते हैं।)
"यह एक बड़ी चुनौती है," ज़ोस्तक ने लाइव साइंस को बताया। "हमने बहुत प्रगति की है, लेकिन अभी भी अनसुलझी पहेलियां हैं।"
सदरलैंड ने यह भी उल्लेख किया कि क्षेत्र आम तौर पर एक शुद्ध "आरएनए विश्व परिकल्पना" से आगे बढ़ रहा है जो कि जीवन को बनाने वाले दुम में मिश्रित अधिक घटकों को देखता है। इनमें लिपिड, पेप्टाइड्स, प्रोटीन और ऊर्जा स्रोत शामिल हैं। उन्होंने कहा कि शोधकर्ताओं के दिमाग में, "यह एक कम शुद्धतावादी आरएनए दुनिया की तुलना में कम है।"
