Ancient proteins offer new clues about origin of life on Earth

نتائج، جس میں تفصیل ہے کہ کس طرح امینو ایسڈ نے قدیم مائکروجنزموں کے جینیاتی کوڈ کو تشکیل دیا، اس اسرار پر روشنی ڈالی کہ زمین پر زندگی کیسے شروع ہوئی۔

\”آپ کو ہر جاندار میں ایک ہی امینو ایسڈ نظر آتے ہیں، انسانوں سے لے کر بیکٹیریا تک، اور اس کی وجہ یہ ہے کہ زمین پر موجود تمام چیزیں زندگی کے اس درخت کے ذریعے جڑی ہوئی ہیں جس کی ایک اصل ہے، ایک ایسا جاندار جو تمام جانداروں کا آباؤ اجداد تھا۔\” اسٹیفن فرائیڈ، جانس ہاپکنز کے کیمیا دان ہیں جنہوں نے جمہوریہ چیک کی چارلس یونیورسٹی کے سائنسدانوں کے ساتھ تحقیق کی مشترکہ قیادت کی۔ \”ہم ان واقعات کو بیان کر رہے ہیں جنہوں نے یہ شکل دی کہ اس آباؤ اجداد کو امینو ایسڈ کیوں ملے جو اس نے کیا تھا۔\”

نتائج نئے میں شائع ہوئے ہیں۔ جرنل آف دی امریکن کیمیکل سوسائٹی.

لیبارٹری میں، محققین نے امینو ایسڈ کے متبادل سیٹ کا استعمال کرتے ہوئے 4 بلین سال پہلے کے ابتدائی پروٹین کی ترکیب کی نقل کی جو زمین پر زندگی کے پیدا ہونے سے پہلے بہت زیادہ تھے۔

انہوں نے پایا کہ قدیم نامیاتی مرکبات ان امینو ایسڈز کو مربوط کرتے ہیں جو ان کی بائیو کیمسٹری میں پروٹین فولڈنگ کے لیے بہترین ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، زمین پر زندگی صرف اس لیے نہیں پروان چڑھی کہ کچھ امینو ایسڈ قدیم رہائش گاہوں میں دستیاب تھے اور بنانے میں آسان تھے بلکہ اس لیے کہ ان میں سے کچھ خاص طور پر پروٹین کو اہم افعال انجام دینے کے لیے مخصوص شکلوں کو اپنانے میں مدد دینے میں اچھے تھے۔

فرائیڈ نے کہا کہ \”پروٹین فولڈنگ بنیادی طور پر ہمیں ارتقاء کی اجازت دے رہی تھی اس سے پہلے کہ ہمارے سیارے پر زندگی موجود ہو۔\” \”آپ کے پاس حیاتیات سے پہلے ارتقاء ہوسکتا تھا، آپ کے پاس ڈی این اے ہونے سے پہلے ہی زندگی کے لیے مفید کیمیکلز کا قدرتی انتخاب ہوسکتا تھا۔\”

اگرچہ ابتدائی زمین میں سینکڑوں امینو ایسڈ موجود تھے، تمام جاندار ان مرکبات میں سے ایک ہی 20 کا استعمال کرتے ہیں۔ فرائیڈ ان مرکبات کو \”کیننیکل\” کہتے ہیں۔ لیکن سائنس نے ان 20 امینو ایسڈز کے بارے میں – اگر کچھ ہے تو – اس کی نشاندہی کرنے کے لئے جدوجہد کی ہے۔

اپنے پہلے ارب سالوں میں، زمین کا ماحول امونیا اور کاربن ڈائی آکسائیڈ جیسی گیسوں کی ایک درجہ بندی پر مشتمل تھا جس نے کچھ آسان کیننیکل امینو ایسڈ کو اکٹھا کرنے کے لیے الٹرا وایلیٹ تابکاری کی اعلی سطح کے ساتھ رد عمل ظاہر کیا۔ دوسرے لوگ الکا کے ذریعے خصوصی ترسیل کے ذریعے پہنچے، جس نے اجزاء کا ایک ملا ہوا بیگ متعارف کرایا جس نے زمین پر زندگی کو 10 \”ابتدائی\” امینو ایسڈز کا ایک سیٹ مکمل کرنے میں مدد کی۔

باقی کیسے وجود میں آئے ایک کھلا سوال ہے جس کا جواب فرائیڈ کی ٹیم نئی تحقیق کے ساتھ دینے کی کوشش کر رہی ہے، خاص طور پر اس لیے کہ وہ خلائی چٹانیں \”جدید\” امینو ایسڈ سے کہیں زیادہ لے کر آئیں۔

\”ہم یہ جاننے کی کوشش کر رہے ہیں کہ ہمارے کینونیکل امینو ایسڈز کے بارے میں کیا خاص بات تھی،\” فرائیڈ نے کہا۔ \”کیا انہیں کسی خاص وجہ سے منتخب کیا گیا تھا؟\”

سائنسدانوں کا اندازہ ہے کہ زمین 4.6 بلین سال پرانی ہے، اور یہ کہ ڈی این اے، پروٹین اور دیگر مالیکیولز نے 3.8 بلین سال پہلے تک سادہ جاندار بنانا شروع نہیں کیا تھا۔ نئی تحقیق اس اسرار میں نئے سراغ پیش کرتی ہے کہ درمیان میں کیا ہوا تھا۔

فرائیڈ نے کہا، \”ڈارون کے معنوں میں ارتقاء کے لیے، آپ کے پاس ڈی این اے اور آر این اے جیسے جینیاتی مالیکیولز کو پروٹین میں تبدیل کرنے کا یہ مکمل نفیس طریقہ ہونا ضروری ہے۔ لیکن ڈی این اے کو نقل کرنے کے لیے بھی پروٹین کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے ہمارے پاس چکن اور انڈے کا مسئلہ ہے،\” فرائیڈ نے کہا۔ \”ہماری تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ فطرت ڈارون کے ارتقاء سے پہلے مفید خصوصیات کے ساتھ بلاکس بنانے کے لیے منتخب کر سکتی تھی۔\”

سائنسدانوں نے زمین سے دور کشودرگرہ میں امینو ایسڈز کو دیکھا ہے، جس سے معلوم ہوتا ہے کہ یہ مرکبات کائنات کے دوسرے کونوں میں ہر جگہ موجود ہیں۔ اسی لیے فرائیڈ کا خیال ہے کہ نئی تحقیق زمین سے باہر زندگی کی تلاش کے امکان کے لیے بھی مضمرات رکھتی ہے۔

فرائیڈ نے کہا، \”کائنات امینو ایسڈ سے محبت کرتی ہے۔ \”شاید اگر ہمیں کسی دوسرے سیارے پر زندگی مل جائے تو یہ اتنا مختلف نہ ہوگا۔\”

اس تحقیق کو ہیومن فرنٹیئر سائنس پروگرام گرانٹ HFSP-RGY0074/2019 اور NIH ڈائریکٹر کے نیو انوویٹر ایوارڈ (DP2-GM140926) سے تعاون حاصل ہے۔

مصنفین میں شامل ہیں Anneliese M. Faustino, of Johns Hopkins; میخائل ماکاروف، الما سی. سانچیز روچا، ایوان چیریپاشک، رابن کرسٹوفیک، اور چارلس یونیورسٹی کے کلارا ہلوچووا؛ چیک اکیڈمی آف سائنسز کے Volha Dzmitruk، Tatsiana Charnavets، اور Michal Lebl; اور کوسوکے فوجیشیما، ٹوکیو انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کے۔