מדענים זיהו חלבון שעשוי היה להתקיים בתחילת החיים

כיצד נוצרו החיים על פני כדור הארץ? חוקרים מצאו את הראיה המוצקה הראשונה, וכנראה היחידה אי פעם, לכך שזרזי חלבונים פשוטים – החיוניים לפעילותם של תאים, אבני הבניין של החיים, התקיימו בתחילת החיים

מולקולה. איור: shutterstock
מולקולה. איור: shutterstock

[תרגום מאת ד"ר נחמני משה]

כיצד נוצרו החיים על פני כדור הארץ? חוקרים מצאו את הראיה המוצקה הראשונה, וכנראה היחידה אי פעם, לכך שזרזי חלבונים פשוטים – החיוניים לפעילותם של תאים, אבני הבניין של החיים, התקיימו בתחילת החיים. Vמחקר אודות הפפטיד הקדמוני, או החלבון הקצר, פורסם בכתב העת המדעי  Journal of the American Chemical Society.

בשלהי שנות השמונים של המאה הקודמת הכימאי Günter Wächtershäuser  שיער כי החיים על פני כדור הארץ החלו על גבי סלעים מכילי ברזל וגופרית שנמצאו באוקינוסים. החוקרים העוסקים בתחום זה סבורים שפפטידים קצרים נקשרו למתכות ותפקדו בתור זרזים במסגרת הכימיה שיצרה את החיים, זאת לדבריהם של חוקרים באוניברסיטת ראטגרס.

הדנ"א האנושי מורכב מגנים המקודדים ייצור חלבונים הכוללים מספר מאות או אלפי חומצות אמינו. חלבונים מורכבים אלו, הנדרשים לשם התפקוד התקין של כל העולם החי, הם התוצאה של מיליארדי שנות אבולוציה. כאשר החלו להיווצר החיים, סביר להניח כי החלבונים הללו היו הרבה יותר פשוטים, והם כנראה הכילו רק עשר עד עשרים חומצות אמינו בלבד. בעזרת מודלים ממוחשבים, החוקרים בחנו כיצד פפטידים קדומים אלו אמורים היו להיות ומה היו התפקידים הכימיים שלהם.

חוקרים תכננו חלבון סינתטי קטן שליבתו מורכבת מאטומי ברזל וגופרית. חלבון זה מסוגל לקבל ולשחרר אלקטרונים באופן מחזורי, מנגנון המאפשר שימוש באלקטרונים אלה בתא לטובת התהליך של חילוף החומרים. [באדיבות: Vikas Nanda/Rutgers University-New Brunswick]
חוקרים תכננו חלבון סינתטי קטן שליבתו מורכבת מאטומי ברזל וגופרית. חלבון זה מסוגל לקבל ולשחרר אלקטרונים באופן מחזורי, מנגנון המאפשר שימוש באלקטרונים אלה בתא לטובת התהליך של חילוף החומרים. [באדיבות: Vikas Nanda/Rutgers University-New Brunswick]
המדענים השתמשו במחשבים על מנת להריץ מודלים של חלבון בעל 12 חומצות אמינו ולבחון אותו הלכה למעשה בניסויי מעבדה. לחלבון זה יש מספר מאפיינים מרשימים ומשמעותיים – הוא מכיל רק שני סוגים של חומצות אמינו (לעומת כעשרים סוגים של חומצות אמינו טבעיות המאפשרות הכנה של מיליוני חלבונים שונים הנדרשים לתפקודים מוגדרים בגוף), הוא קצר מאוד והוא היה יכול להיווצר באופן ספונטני על פני כדור הארץ הקדמוני בתנאים המתאימים. הליבה של פפטיד זה דומה למבנה ולכימיה של מינרלים מכילי ברזל וגופרית שנמצאו בשפע באוקינוסים של תחילת כדור הארץ. הפפטיד גם יכול להיטען ולפלוט אלקטרונים באופן מחזורי מבלי להביא לפרוקו, זאת לדבריהם של החוקרים.

"חלבונים מודרנים המכונים בשם פרדוקסינים (ferredoxins) פועלים בדיוק כך – הם מעבירים אלקטרונים בתוך התא על מנת לתמוך בחילוף החומרים", אומר החוקר הראשי. "ייתכן שהפפטיד הקדמוני כמו זה שבדקנו שימש באותו תפקיד בחיים הראשוניים".

בעזרת מודלים ממוחשבים, המדענים סרקו כעשרת אלפי חלבונים ובחרו ארבעה בלבד שלדעתם יכולים להוות את אבני הבניין של החיים – מבנים כימיים מוגדרים שיכולים להיקשר וליצור את כל החלבונים המשמשים בכל צורות החיים. הפפטיד הקצר עשוי להיות חומר המוצא של פפטידים ארוכים יותר, ומדענים יכולים כעת לבצע ניסויים לבחינת האופן שבו פפטידים כאלו תפקדו בתחילת החיים.

הידיעה על המחקר

תקציר המאמר

חוקרים תכננו חלבון סינתטי קטן שליבתו מורכבת מאטומי ברזל וגופרית. חלבון זה מסוגל לקבל ולשחרר אלקטרונים באופן מחזורי, מנגנון המאפשר שימוש באלקטרונים אלה בתא לטובת התהליך של חילוף החומרים. [באדיבות: Vikas Nanda/Rutgers University-New Brunswick]

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

9 תגובות

  1. דניאל,

    את הקטע המבולבל שלך שהוא קישקוש בלדוש גם מבחינה מדעית וגם מבחינה דתית העתקת מאיזה אתר של כת הזויה שאין לה קשר ליהדות והוא נכתב לפני כ- 8 שנים. אם אתה היית כותב אותו בעצמך אז היית מציין 5779 שנים ולא 5771 שנים.

    שנה טובה ומתוקה

  2. כ
    צריך להבדיל בין אנטרופיה (מאין "אי-סדר") לין מורכבות.

    בממוצע – האנטרופיה גדלה עם הזמן. אבל, אין שום מניעה שבמקום מסויים האנטרופיה תרד. וזה לא נדיר – מי גשם הופכים לקרח בחורף – זו ירידה באנטרופיה.

    העולם התחיל פשוט מאד וייסתיים פשוט מאד. במהלך חייו – (בגדול) המורכבות תעלה, תגיע לשיא מסויים ותרד. זה נשמע אולי מוזר, אבל מאד קל להבין למה זה קורה.

  3. דניאל
    כתבת "אבל רק לפני 5,771 שנה (נכון לכתיבת שורות אלה) התעורר לראשונה בבן אנוש רצון לגלות את הבורא."
    אני מניח שאתה חושב שהיהדות היא דת הראשונה. דת ההינדו התחיל לפני משהו כמו 5000 שנה לפני היהדות. ואנחנו יודעים על טכסים דתיים באוסטרליה – 30,000 שנה לפני זה.

    האדם לא בדיוק התפתח מקוף. האדם והשימפנזות (יש שני מינים היום) התפתחו מיצור קדום שהיה דמויי קוף, אבל הוא לא נחשב לקוף.

  4. כן אבל איך דפוס או pattern של אנגיה/חומר מתהווה באופן אקראי או לפי חוקיות מסויימת במקרה למבנה או צורה כזאת שמאפשרת לחומר הזה להיות חי, כלומר להיות בעל תכונות שלא קיימות אצל חומר דומם כגון גביש ולהיות בעל מבנה מורכב ולא רק סידור אטומי שחוזר על עצמו באותו אופן מרחבי כגון גבישי מלח, או מבנה פשוט ומשעמם כגון אטום של מימן. למה המורכבות של סידור המבנים האטומים של חומר לא אפל ביקום עולה במקום לרדת. הרי הקומבינטוריקה של החלקיקים התת אטומים הקוונטייים יכולה להיות מסובכת כבר ברגע הראשון של המפץ הגדול (שאגב לא היה מפץ ולא היה גדול) הרי ההיגיון אומר שהיקום צריך להתחיל עם מורכבות מירבית ומשם להתפתח בכיוון של ירידה במורכבות, כפי שחולה דמנציה הולך ודועך ונשחק מן החיים ומן האנטרופיה ביקום שאומרת שעם הזמן הדברים ביקום הולכים ונשחקים הולכים ו"מתבלגנים".

  5. החומר הראשון הופיע מנקודת אור, או קרן אור דקה שהולידה תחתיה את הרצון ההפוך לאור. קרן אור, זו לא קרן אור בעולם שלנו, אלא זה רצון להשפיע שיצר תחתיו רצון לקבל. רצון, זה כוח.

    המפץ הגדול אירע לפני כ-14 מיליארד שנה. סיבתו – ניצוץ של האור העליון הגיע לרמתו הנמוכה ביותר במעטה של אגואיזם. הניצוץ הכיל בתוכו את כל החומר והאנרגיה של העולם שלנו, שמהם התפתח אחר כך היקום כולו.

    לפני כ-4.6 מיליארד שנה, כתוצאה מהתעבות מערכת השמש, נוצר כדור הארץ. במשך כמה מיליארדי שנים קרום כדור הארץ התקרר, עד שנתהוו האטמוספרה והחיים. [1] אין שום דבר מקרי. כל התפתחות היא תוצאה של יישום המידע, שנמצא באותו ניצוץ אור ראשוני.

    לאחר הטבע הדומם, הופיעו הצומח, החי והאדם. הפרשנות שניתנת לאבולוציה על פי הצורה החיצונית שאנחנו רואים – כלומר, הופעת מין שהתפתח ממין מסוים, ושממנו התפתח מין נוסף – אינה נכונה. סיבת ההופעה של כל פרט בטבע היא לפי המידע שהיה מושרש מלכתחילה בניצוץ האור. האבולוציה היא למעשה תהליך התגלות (התפתחות) של נתוני מידע (גֵנים), הנקראים בחכמת הקבלה " רשימות".

    לפני מאות אלפי שנים, התפתח האדם מהקוף, כפי שכותב גם האר"י בספר "עץ החיים", [2] אבל רק לפני 5,771 שנה (נכון לכתיבת שורות אלה) התעורר לראשונה בבן אנוש רצון לגלות את הבורא. היום שבו הוא התחיל לגלות את הבורא נחשב ל"יום בריאת העולם" מבחינה רוחנית, כי בו התחילה ההתפתחות הרוחנית של המין האנושי, אבל הוא לא מתייחס לזמן היווצרותו של עולם החומר, שהתרחש מיליארדי שנים קודם לכן.

  6. חקי חיון , בעיקרון החוקרים צודקים אכן החומרים המוזכרים היו קיימים מאז ומעולם בכדור הארץ אך חשוב לציין כי מי שברא מחומרים אלה צורת חיות זעירה ובמשך מיליארד וחצי שנים קבע עיצב וליווה את ההתפתחות הספונטנית של הצומח החי בים וביבשה ומי שברא את האדם הוא אלוהים. ללא האלוהים לא תתכן כלל בריאה המקסימום שיכול להתקיים ללא התערבות אלוהית היא יצירת תאים אשר מתרבים בכוחות עצמם באופן הבסיסי ביותר והפרימיטיבי ביותר ופאר הבריאה המקסימלי שהיה יכול להתקבל ללא התערבות האלוהים היא מקסימום אמבה נטולת מהות ותוכן. כיצד יכולים המדענים והחוקרים להסביר את בריאת החייזרים גן על ידי חיבור של איזה תחמוצת ברזל. חומרים ומרכיבים אכן היו קיימים ומהם יצר אלוהים את הבריאה וכך בדיוק עשה אלוהים בבריאת החייזרים כאשר עשה שימוש בחומרים שקיימים בטבע. אלוהים מעולם לא ברא את הטבע וגם אין ביכולתו לברוא משהו אך מן הטבע חיבר חומרים ויצר בריאה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן