أظهرت دراسة جديدة لأول مرة أنَّ [ RNA] ابن العمِّ الجزيئي الأكبر للحمض النووي [ DNA ] يحدث له انقسام للولب عندما يحاول تغير الازدواج. في حين أنَّ الحمض النووي [ DNA ] تلوى نفسها وتغير شكلها لتعويض أيِّ ضرر كيميائي.

البحث تمكن أنْ يُفسر أخيرًا، لماذا يتم إجراء مخطط الحياة من الحمض النووي[ DNA] وليس [RNA] ؛مما يدفع عاجلاً لإعادة كتابة الكتب المدرسية.
قال الباحث هاشم الهاشمي بجامعة ديوك للطب :
« بالنسبة لأمر أساسي وجودي مثل اللولب المزدوج؛ من المدهش أنْ نكتشف له هذه الخصائص الأساسية في وقت متأخر جدًا في لعبة الحياة. نحن بحاجة إلى الاستمرار في التعمق للحصول على فهم أعمق حول هذه الجزيئات الأساسية للحياة ».
فبالرجوع الي عام 1953، [واتسون وكريك ] نشرا لأول مرة نموذجهم من « اللولب المزدوج » الحمض النووي[ DNA ]، وتوقعا كيف أنَّ أزواج القواعد النيتروجينية A & T ] و [ G & C تتناسب معا.
– يرتبط شريطا [ DNA] من قِبل الرابطة بين أزواج القواعد النيتروجينية، في تشكيل كدرجات السُّلم الذي عقد معا، سلم ملتوٍ من الحمض النووي [ DNA ] .
وقد عمل الباحثون جاهدين لإيجاد الأدلة التي تُرجّح توحُّد أزواج القواعد في الطريقة التي كان قد تنبأ بها [ واتسون وكريك ] . شيء أطلقوا عليه نموذج [ واتسون – كريك ] .
ثم في عام 1959 تمكن اخصائي الكيمياء الحيوية [ كارست هوجستين ] من التقاط صورة لزوج قاعدة A-T ] ] تُظهر انحرافًا طفيفًا في الهندسة التركيبية لها مع قاعدة واحدة مستديرة بزاوية 180 درجة بالنسبة إلى البعض.

الرائع حديثا
منذ خمس سنوات، وجد الهاشمي وفريق ديوك – وهو الأمر الذي لم يسبق له مثيل من قبل – القواعد المزدوجه لــ [ [ DNA تتحول ظاهريا وباستمرار ذهابًا وإياباً بين [ واتسون- كريك ] وترتيب [ ترابط هوجستن ] ، وهذا يضيف بعدًا آخر لمستوى المرونة في بنية الحمض النووي.

فتبين أنَّ الحمض النووي[ DNA ] يُظهر أنَّه يُمكنه استخدام [ ترابط هوجستن ] عندما يكون هناك رابطه كيميائية بين البروتين مع موقع [ DNA ] أو إذا كان هناك ضرر كيميائي إلى أي من قواعدها؛ فمرة أخرى يتم إصلاح الضرر أو يتم الإفراج عن البروتين، فــ [ DNA] يعود إلى نموذج [ واتسون و كريك ] .
وقد كان هذا الاكتشاف صفقة كبيرة في حد ذاته، ولكن – الآن – وقد أظهر الفريق للمرة الأولى أنَّ RNA] ] ليس لديها هذه القدرة، وهو ما قد يفسر حيرة العلماء لسنوات : لماذا[ DNA] مخطط للحياة وليس [ RNA] .
لذلك، ففي حين أنَّ[ DNA] تستطيع أنَّ تمتص الأضرار الكيميائية وتتكيف للعمل معها؛ فإنَّ [RNA] تصبح قاسية جدا وتنهار، مما يجعل هيكل [DNA] أفضل لتمرير المعلومات الوراثية بين الأجيال.

وقال واحد من الفريق،[ تشو ] : « في [ DNA] ، هذا التعديل هو شكل من أشكال الضرر، وأنَّه يمكن بسهولة استيعابها من قبل تقليب القاعدة وتشكيل زوج قاعده [هوجستن ].
وفي المقابل، فإنَّ نفس التعديل يُعطل عطلًا بالغًا على الهيكل الحلزوني المزدوج من الحمض النووي الريبي [ RNA] » .
وقال بيان صحفي صادر عن [ جامعة ديوك] : « هذا الاكتشاف من المرجّح إعادة كتابته في الكتب المدرسية لتغطية الفرق بين اثنين من مروجي المعلومات الوراثية والحمض النووي[ DNA] والحمض النووي الريبي [ RNA] ».

يمكنك أنْ ترى الحمض النووي [DNA] على اليسار [ رابطة هوجستن ] تترابط لدمج القاعدة المزدوجة التالفة، بينما [ RNA] تنهار تماما :

تمكن الباحثون من رسم هذا الشكل من خلال خلق لوالب مزدوجة من الحمض النووي الريبي [ RNA] والحمض النووي [ DNA] ، واستخدام تقنيات تصوير متطورة لمشاهدة كيفية ازدواج القاعدة والترابط.
انهم كانوا قادرين على إظهارها في أي وقت ، نحو 1 % في المئة من قواعد الحمض النووي [DNA] تم تغييرها إلى أزواج قاعدة هوجستن, ولكن نفس الشيء لم يكن يُري في خيوط الحمض النووي الريبي [ RNA] .
واختبر الباحثون أكثر من نموذج للـ [ [RNA المزدوج اللوالب تحت مجموعة كاملة من الظروف، ولكن أيا منها يبدو – من أي وقت مضى – لم تتغير إلى أزواج [ قاعدة هوجستن ] حتى أجبروا [RNA] إلى تشكيل هذه الأزواج [ قاعدة هوجستن] فقط لمعرفة ما إذا كان يمكن أنْ يحدث، ولكن بمجرد أنْ فعلت ذلك، انفصلت فروع[ RNA] كلٌ على حدة.
ويوضح الفريق أنَّ هذا بسبب الحمض النووي الريبي [ RNA] الذي له بِنية حلزونية مزدوجة معبأة معا أكثر مقارنة الحمض النووي[ DNA] ؛وبسبب ذلك، قاعدة الحمض النووي الريبي RNA لا يمكن تغيير الاتجاه دون ضرب بعضهم ببعض أو تحويل الذرات، وتدمير الهيكل كله على حدة.

وقال الهاشمي :
» هناك تعقيد في تكوينات هذه الهياكل البسيطة الجميلة. كل الطبقات أو الأبعاد التي كنا لا نراها؛ لأنّه لم يكن لدينا الأدوات اللازمة لرؤيتها حتى الآن».

هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لاختبار فرضية هذه المرونة وهي مرونة من الحمض النووي [DNA] وليس RNA] ] التي أدت إلى الحمض النووي [ DNA] وأصبحت مخطط الحياة، ولكن إذا تأكد ذلك فانَّه يمكن أنْ تساعدنا على فهم لماذا الحياة على الأرض تطورت لتكون على ما هي عليه.
وانها باردة جدا أنه بعد كل هذه السنوات، ونحن لا نزال نتعلم أشياء جديدة عن الجزيئات التي تجعل منا ما نحن عليه.

المصدر : 1