פרודת ר.נ.א. זעירה ומשמעותה על מקור החיים

פרודת ר.נ.א. קטנה ביותר שהוכנה באוניברסיטת קולוראדו מסוגלת לזרז תגובת-מפתח כימית הכרחית בסינתזה של חלבונים – אבני הבניין של החיים. הממצאים עשויים להתגלות כצעד משמעותי לעבר הבנת מקורם המדויק של החיים ע"פ כדור הארץ

מייקל יארוס, אוניברסיטת קולורדו
מייקל יארוס, אוניברסיטת קולורדו

פרודת ר.נ.א. קטנה ביותר שהוכנה באוניברסיטת קולוראדו מסוגלת לזרז תגובת-מפתח כימית הכרחית בסינתזה של חלבונים – אבני הבניין של החיים. הממצאים עשויים להתגלות כצעד משמעותי לעבר הבנת מקורם המדויק של החיים ע"פ כדור הארץ.

זרז הר.נ.א. הקטן ביותר מעודו מסוגל לבצע תגובה כימית תאית כמתואר במאמר שפורסם בכתב-העת המדעי Proceedings of the National Academy of Sciences.

ר.נ.א. תאי מורכב ממאות או אלפי יחידות מבניות בסיסיות הקרויות נוקליאוטידים. צוות המחקר התמקד בריבוזים – פרודת רנ"א (RNA) היכולה לזרז תגובות כימיות – הכוללת חמישה נוקליאוטידים בלבד.

מאחר וחלבונים הינם כה מורכבים, המדענים תמהים כיצד נוצרו החלבונים הראשונים, אומר החוקר הראשי. "עתה נראה כי הפרודה הקטליטית הראשונה יכולה הייתה להיות פרודת ר.נ.א. מכיוון שהיא פשוטה יותר, סביר שהייתה קיימת בתחילת היווצרותם של המערכות החיות הראשונות ומסוגלת לזרז תגובות כימיות ללא נוכחותם של חלבונים אחרים," הוא אומר.

"במאמר זה, קבוצתו של החוקר Mike Yarus חשפה את הגילוי המדהים כי אפילו פרודת ר.נ.א. קטנה ביותר מסוגלת לזרז בעצמה תגובת מפתח הדרושה לסינתזת חלבונים," אומר החוקר Blumenthal. "אף אחד לא ציפה כי פרודת ר.נ.א. כה קטנה ופשוטה תוכל לבצע משימה כה מורכבת שכזו."

ממצאי מחקר זה מוסיפים ראיות מוצקות להשערת "עולם הר.נ.א.", המציעה כי החיים על-פני כדור הארץ התפתחו מצורות מוקדמות של ר.נ.א. "החוקר Yarus היה אחד מהתומכים האדוקים ביותר של רעיון זה, ומעבדתו סיפקה חלק מהעדויות המוצקות ביותר עבורו במהלך שני העשורים האחרונים," מציין החוקר.

החוקרים מציינים כי הנחת עולם הר.נ.א. הייתה בעייתית לאור העובדה כי קשה יחסית להכין פרודות ר.נ.א. "מחקר זה מראה כי ייתכן ואנזימי ר.נ.א. היו הרבה יותר קטנים ופשוטים מאשר סברו עד כה, ועל-כן הכנתן הייתה הרבה יותר קלה בתנאים קדמוניים שכאלו."

אם פרודות ר.נ.א. פשוטות מאוד, כמו אלו שהוכנו במעבדת החוקרים, יכלו להאיץ תגובות כימיות ב"מרק הקדמוני" של כדור הארץ, אזי יש סיכוי רב יותר שר.נ.א. היה מסוגל להכווין ולזרז תגובות ביוכימיות בתנאים הקדמוניים.

לפני הופעתו של הר.נ.א., כך מאמינים רוב הביולוגיים, היה קיים עולם פשוט יותר של משכפלים כימיים שהיו מסוגלים רק להעתיק את עצמם, לנוכח חומרי-הגלם שנמצאו באותה העת. "אם אכן קיים סוג כזה של מיני-קטליזאטור, "אח" לפרודה שאותה אנו הכנו, הרי שעולם המשכפלים ידלג גם הוא הרבה יותר קרוב לעבר המערכות הראשונות על כדור הארץ שתוכלנה לעבור מאוחר יותר את מה שמכונה אבולוציה דרוויניסטית," מסביר החוקר הראשי.

"במילים אחרות, יכול להיות וצעדנו צעד משמעותי לעבר הבנת מקורם המדויק של החיים ע"פ כדור הארץ," הוא אומר. "אולם, יש לזכור כי המשכפל הזעיר שהכנו במעבדה עדיין לא נמצא בטבע, וכי קיומו יוכח רק לאחר ניסויים שעדיין לא נעשו, ואולי שאפילו עדיין לא הועלו על דעתם של המדענים."

הידיעה מהאוניברסיטה

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

21 תגובות

  1. אדי:
    דבריך מגמתיים עד אימה.
    בכל מדע יש לנו עדיין חורים שאין לנו מושג איך לסתום ולשיטתך כל התיאוריות המדעיות מטומטמות.
    אין לי כל כוונה להתחיל להתעמת עם גישה כזאת.

  2. מיכאל:

    אני מסכים אתך – "יש בעניין רק אומדנים מטומטמים כיוון שכאשר אין יודעים איך זה קורה אין כל סיכוי לחשב את הסיכוי".
    כאדם רציונלי, אתה צריך לשאול את עצמך – מדוע "אין אנו יודעים איך זה קורה".
    יש לכך תשובה ברורה אחת: מסתבר שהתאוריות הן מטומטמות. ולא, אנחנו לא "כל הזמן מתקרבים לעניין יותר ויותר ואין זה מקרה שמצאו את מה שמצאו במחקר הנוכחי". ההתקשקשות נעשית -אולי- יותר 'פרופסיונלית', אבל אין כאן שום 'אמת' מדעית, אין כאן שום 'כיוון כללי שברור שהוא נכון'

    – ולכן, כל זמן שכזה הוא מצב הידע המדעי – הגיע הזמן להפסיק לדבר עליהן כאילו מדובר ב'מדע'.
    זוהי המסקנה הרציונלית המתבקשת, אלא אם כן לא מוכנים להודות שפשוט איננו 'יודעים', ושהמרחק שלנו מידיעה מדעית בסוגיה הזו לפחות – הוא עצום; אי נכונות להודות הנובעת אולי מפני החשש שזה עלול להוביל אותנו להתפכח מהאשליה שהכל ניתן לידיעה אמיתית 'מדעית', ואולי בכלל שום דבר אינו ניתן לידיעה אמיתית 'מדעית' יעני, ועל כל פנים מהותנו שלנו אינה ניתנת לידיעה…- ואז אנה אנו באים… .
    לדעתי, הרבה חרדה יש כאן, הרבה חרדה מן החרדה יש כאן, הרבה חוסר בגרות, הרבה חוסר אומץ, הרבה בריחה, ובסופו של דבר – הונאה עצמית וחוסר יושר – גם כן.

  3. כבר הערתי זאת בעבר. אך אשמח לציין זאת שוב.

    אלו שפוחדים מהמדע מבצעים במוחם מפלצתיזציה למדענים.

    ובכל שאלה שלהם וגם אם מדובר בממצא של 2 חוקרים הם יכנו אותם בשם "המדענים" שזה סוג של מפלצת מפחידה שמגלה את האמת המרה והשחורה לאנשים הטובים והישרים שבסה"כ רוצים להעביר את ה 100 שנים שלהם בשקט ע"פ כללים קבועים וסדר קבוע.

    הם מפחדים, אמר פעם מישהו.

  4. האנונימי מתגובה 13:
    למה אינך מזדהה בשמך האמתי?
    הרי ישר אפשר לזהות שאתה האורקל מדלפי!

  5. אדי:
    יש בעניין רק אומדנים מטומטמים כיוון שכאשר אין יודעים איך זה קורה אין כל סיכוי לחשב את הסיכוי.
    לכן אין גם כל ערך להערכת הסיכויים שנסית למכור לנו.
    איננו נמצאים בוואקום מדעי מוחלט.
    אנחנו כל הזמן מתקרבים לעניין יותר ויותר ואין זה מקרה שמצאו את מה שמצאו במחקר הנוכחי.
    יש כיוון כללי שברור שהוא נכון מפני שאין כל אפשרות אחרת.
    זה כמובן – אם אינך רוצה להכניס לעניין אפשרות פרדוקסלית כמו אלוהים.
    אין צורך להכביר מילים בהגדרת אלוהים.
    אתן לך חופש מוחלט בהגדרתו ואדרוש ממך רק להעניק לו את הרצון ואת היכולת ליצור את החיים עלי אדמות.
    שאר מאפייני הגדרתו נתונים להחלטתך וכדאי שתבחר אותם כך שתוכל להעניק להיווצרותו סיכוי גבוה.
    כמובן שבעיני כל המשחק הזה שלך חסר כל טעם כי אתה משתמש באלוהים ערטילאי למרות שאלוהים שאתה באמת רוצה להגן על דבר קיומו זה זה שכתב את כל השטויות שבתורה שלגביו פשוט אין כל ספק שאינו קיים. 

  6. מיכאל:

    ל-12:
    ישנם אומדנים שונים, המסתמכים על תאוריות שונות. אין אומדן אחד – מפני שאין שיטה תאורטית אחת מתקבלת על הדעת בנוגע להיווצרות ספונטנית פיסיקלית של התא החי הראשון, ולמעשה אנו נמצאים בואקום תאורטי מוחלט.

    מסיבה זו אין בשלב זה של התפתחות המדע ואלידיות מדעית להשקפה בדבר היווצרות ספונטנית של החיים בתהליכים פיסיקליים ידועים. מי שמאמץ לעצמו השקפה כזו עושה זאת כענין שבאמונה גרידא.

    מעבר לחוסר הואלידיות, יש בעיה קשה, ולמעשה בלתי פתירה כיום, מהבחינה ההסתברותית. לפי כל האומדנים, כשדנים בהיווצרות ספונטנית של התא החי הראשון, מדובר על הסתברויות כה מזעריות, לפי כל השיטות הידועות, עד שאף אחת מהן אינה עולה על המינימום הנדרש להיתכנות מעשית של התהליך אי פעם, בשים לב לגיל כדור הארץ, תנאיו ההתחליים (לפי כל השיטות) ואפילו לפי נתונים כמותיים בקוסמוס (למשל – מספר האטומים בקוסמוס).

    בינתיים, אישית, אינני רואה כל רע בכך שאנשים בוחרים להאמין בהיווצרות ספונטנית פיסיקלית נטו של התא החי הראשון – כל זמן שלא מדובר בהכתרת האמונה הזו בתואר 'אמת' מדעית, וכל זמן שלא מדובר בהעמדת הטענה במסווה של אמת מדעית. נדמה לי שהמאמר דנן הוא זהיר מספיק כדי להוציא אותו מכלל חטאים כאלה, וראיתי לציין זאת לטובה בתגובתי הקודמת 11.

    אשר ל'אלוהים' – אם תגדיר לאיזה קונספט של אלוהים אתה מתכוון, אשמח להתיחס לשאלת הואלידיות של המושג ולדרגה הכללית של הסתברות 'קיומו', בכפוף להגדרת המושג 'קיום' בכלל ו'קיום' בהקשר הספציפי הזה.

  7. החיים נוצרו מניצוץ רוחני קטן שפרץ לעולם שלנו מהעולם הרוחני שמכיל את כול המידע,תוכנית של התפתחות החיים שלנו מתחילה ועד סופה ואנחנו נמצאים באמצע ההתפתחות. בהתתחלה אותו הכוח פיתח אותנו מדרגת הדומם הצומח והחי שאנחנו גם היום לא מבינים איך מדומם נוצר הצומח ומהצומח החי,ובכלל איך נוצרו החיים זה נסתר מאיתנו,אותו הכוח נמצא מסביבנו ומפתח אותנו ואנחנו לא מרגישים אותו,כי אנחנו הפוכים ממנו בטבע שלנו בתכונות שלנו ובנו יש איזה נקודה קטנה שהיא חלק ממנו שאנחנו לא מרגישים אותה כרגע והיא נקראת נשמה תכונה ששיכת לטבע שלו וכול השאר לא שייך לטבע שלו ואם נפתח את אותה התכונה "נשמה" אנחנו נוכל להרגיש אותו את מקור החיים שלנו ונבין ובעיקר נרגיש שלחיים האלו יש תכלית מאוד נעלה.

  8. חזי:
    כל המדענים שואלים את השאלה המטופשת על מקור החיים וחזי הגאון מציע תשובה שאינה תשובה וכשמוכיחים לו שזו אינה תשובה הוא אומר להם שזו בכלל שאלה מטופשת.

    אדי:
    כשתדע איך מחשבים הסתברות לדבר כזה – אנא פרסם זאת ברבים.
    לדעתי היכולת לחשב את הסתברות היווצרות החיים היא בהחלט הישג שיכול לזכות אדם בפרס נובל (כי כדי לחשב את ההסתברות או אפילו סדר גודל שלה צריך לדעת המון דברים שאיננו יודעים).

    זה, כמובן, אם מתעלמים מן העובדה שזה קרה.

    באותה הזדמנות אני מציע להשתמש באותה שיטה ולחשב את ההסתברות להיווצרות אלוהים.

  9. מאמר זהיר, עניני ולכן – איכותי.

    שתי שאלות:

    א.ציטוט :
    "אולם, יש לזכור כי המשכפל הזעיר שהכנו במעבדה עדיין לא נמצא בטבע, וכי קיומו יוכח רק לאחר ניסויים שעדיין לא נעשו, ואולי שאפילו עדיין לא הועלו על דעתם של המדענים."
    האם למדענים יש אפילו מושג קלוש לגבי השאלה מהו התהליך שבו אולי נוצר בטבע הריבוזים – פרודת רנ"א (RNA) הכוללת חמישה נוקליאוטידים בלבד? נראה שהם אינם מציעים כל הצעה בנושא.

    ב.אם תוכח היווצרות ספונטנית של ריבוזום כנ"ל, ודאי תעלה היתכנות היווצרותו הספונטית של התא הראשון בכמה סדרי גודל. אבל האם זה יעלה את רמת ההסתברות לרמה המינימלית הדרושה כדי להצדיק היתכנות מעשית של היווצרות התא הראשון, בתנאי כדור הארץ ובכלל? נראה שגם מחיקתם של כמה מתוך עשרות או מאות סדרי הגודל בחזקה השלילית – אינה מעמידה היתכנות מעשית כזו.

  10. לבן-נר ולמיכאל.

    א- גם במרחקים העצומים לא היתה יכולה להיות בעיה ליצורים מעט יותר מפותחים מאיתנו לשלוח צורות חיים מוקפאות או זרעים,
    בעזרת "טילים".
    יש הרבה עובדות שיכולות לתמוך בהפצת חיים בצורה כזו (למשל: שחיים של מינים שונים "נוצרו" דווקא במקום מסויום, ומשם התפשטו.

    ב- אני לא אדם דתי, ואני לא מתייחס לסיפור הבריאה בספר בראשי. כעובדה.

    ג- מטאוריטים שהגיעו מהחלל מוכיחים ללא ספק כי קיים בחלל חומר אורגני בשפע.

    אז מדועכ להשאר דבוק בנקודת מוצא שהחיים התחילו דוקא כאן "מעצמם" ?

    ד- השאלה המטופשת: אז איך התחילו החיים בחלל, אינה סיבה לבטל את קיומם.
    אני לא יודע וגם לא אדע…

    כבר כתבתי כאן כי "האלוהים" הגדול, מרוחק מאיתנו בכמה מליארדי שנות אור,
    שאין כל סיכוי לאף בן-אדם בעתיד להתקרב או לדעת שום דבר אודותיו.

    מה שנשאר לנו בעניין תחילת החיים, רק לנחש ולבנות תאוריות מטופשות… 

  11. למיכאל רוטשילד
    יחד עם ועל אף מה שכתבתי בתגובתי הקודמת לחזי, הרי שלא ניתן לשלול את טענתו במלואה, דבר מה אולי בכל זאת יש בה. כוונתי היא לעניין תחילת החיים על כדה"א. מן המעט שידוע לי ממדע ה"אסטרוביולוגיה", הטענה היסודית ביותר של מדע זה הנה,קיומה של "כימיה טרום אורגאנית" הקיימת בחלל,הנוצרת מיסודות שהם תוצרי היתוך גרעיני בכוכבים והתפוצצויות סופרנוביות. הכימיה הזאת כוללת מולקולות גדולות למדי, בעלות שלד פחמני, שהם בעלות התכונה (המדהימה) של גידול ושיכפול עצמי "ספונטאני" .(הכוונה היא כמובן לא לתהליך שהוא באמת ספונטאני אלא כזה מבוסס על תכונותיהן הכימיות של המולקולות הנ"ל). ובכן, הטענה היא כי יתכן ו"הכימיה הטרום אורגאנית" הזו הגיעה לכדה"א עם מטאוריטים
    ואסטרואידים והיא המקור לתחילת אבולוצית החיים ע"פ כדה"א.

  12. לחזי… באמת…
    וכיצד נוצרו החיים מחוץ לכדור הארץ אתה כבר יודע ?
    דרך אגב, לפי תפיסת העולם הדתית הפשטנית, החיים נבראו ע"י אלוהים על פני הארץ. (פשטנית אם הכוונה הנה לכדור-הארץ עליו אנו חיים. יכולה להיות גם פרשנות מתוחכמת יותר המזהה את מושג ה"ארץ" עם כל מקום ביקום בו קיימים חיים). בכל אופן, אם אנשי הדת,באשר הם, עומדים על הפירוש המסורתי, הפשטני, של מושג ה"ארץ" (והם אכן עומדים עליו, נכון לתקופתנו,למיטב הבנתי)הרי שאם יתגלו חיים מחוץ לכדור הארץ,אזי המסקנה שהם יצטרכו להסיק היא כי, החיים התפזרו ונפוצו מכדה"א אל כל מרחבי החלל בהם הם קיימים. מסקנה זו הנה פחות או יותר היפוך לתאוריה שהעלה כאן מר חזי(בתגובה מספר 5) כאילו החיים הגיעו אל כדה"א מהחלל החיצון.

  13. חזי:
    לנוכח המרחקים העצומים וההערכה הכמעט וודאית שלא ניתן לנוע בין כוכבים במהירות רלוונטית – מה שעושים חוקרי החיים (שלדעתך הבלתי מלומדת הם קבוצה אחרת ונבדלת מן המדענים הרציניים) הוא הגיוני ביותר.
    זה עוד יותר הגיוני אם חושבים על כך שאיפה שלא יהיה – בין אם על כדור הארץ ובין אם בכוכב אחר – החיים היו צריכים להיווצר מתישהו באופן טבעי וללא התערבות חיצונית ולומר שזה לא קרה בכדור הארץ לא פותר שום בעיה בשעה שלנסות לגלות איך יכלו החיים להיווצר – פותר גם פותר.
    במילים אחרות – מה שאתה מציע כתחליף למה שאתה מכנה (שלא בצדק) חיפוש הפתרון מתחת לפנס זה התחליף המאוד מעניין של התעלמות מן הבעיה.

  14. על אף העובדה שמרבית המדענים הרציניים,
    מאמינים כי החיים קיימים גם במקומות אחרים בחלל,

    ממשיכים חוקרי החיים בכדור-הארץ להתעלם מהאפשרות הסבירה
    כי החיים כאן הובאו או נשלחו לכאן מחוץ לכדור-הארץ,

    וכל המחקרים מכוונים להסביר איך החיים התפתחו "מעצמם"…

    זה בדיוק כמו לחפש בלילה מתחת לפנס…

  15. אהיה נודניק, בעברית כותבים ראשי תיבות בעזרת גרשיים כפולים " ולא בעזרת נקודות . זה קצת מציק לי בעין.

    חוץ מזה, המאמר והגילוי נהדרים.

  16. ציטוט:
    "צוות המחקר התמקד בריבוזים – פרודת רנ"א (RNA) היכולה לזרז תגובות כימיות – הכוללת חמישה נוקליאוטידים בלבד."

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן