برای شکل گیری اجزای ژنتیکی منشاء حیات نیاز به دمای بالایی می باشد. گروهی از محققین به بررسی نیمه عمر تجزیه بازهای نوکلئوتیدی را در این دماها پرداخته اند. آن ها متوجه شدند که در دمای 100درجه سانیتگراد نیمه عمر نوکلئوتیدها برای اینکه ترکیب مفیدی تشکیل بدهند خیلی کوتاه می باشد (A and G ≈ 1 yr; U = 12 yr; C = 19 days). برای همین در این دما نیاز است که پیدایش حیت خیلی سریع رخ بدهد (<100 yr). در واقع این دما موجب می شود نوکلئوتیدهایی که شکل گرفته اند هیدرولیز بشوند و دوباره از نوع این مسیر باید طی شود.
در دمای 0 درجه سانتیگراد نوکلئوتید ها به اندازه کافی پایدار می باشند (t1/2 ≥ 106 yr)، برای همین به نظر می رسد که دمای پایین در پیدایش حیات دخالت داشته است. هرچند که به دلیل پایداری کم سیتوزین در دمای 0 درجه ی سانتیگراد (t1/2 = 17,000 yr) امکان این احتمال وجود داشته که جفت باز GC در ماده ی اولیه ژنتیکی نقشی نداشته باشد مگر اینکه حیات سریع تر پدیدار بشود. یا حتی ممکن است بجای این دو دو کد ژنتیکی دیگر یا بازهای جایگزین دیگری استفاده شده باشد.
دمای دریچه های هیدروترمال کف اقیانوس ها تا 350 درجه سانتیگراد هم می رسد و به طور معمول بین 250 تا 150 می باشد و دمای اولیه زمین بین 85 تا 110 درجه سانتیگراد می باشد.. برای این این نوکلئوتیدها بتوانند در پیدایش اولین میکروارگانیسم نقش داشته باشند باید حداقل بین سنتز و تجزیه این اجزا تعادل باشد.
مطالعات نشان میدهد که یکی از مشکلات اصلی در پیدایش حیات بین دمای 250 تا 350 درجه نیمه عمر تجزیه این اجزای ژنتیکی می باشد که فقط در حد چند دقیقه می باشد. علاوه بر محدودیت های پایداری شیمیایی، هیدرولیز، اکسیداسیون، متیلاسیون غیرآنزیماتیکی از سایر مشکلات می باشند. بخاطر وجود گروه هیدروکسیل بر روی ریبوز ، پیوند فسفودی استر خیلی حساس به هیدرولیز می باشد ، مخصوص در حضور کاتیون های دو ظرفیتی مثل منیزیم و کلسیم.
چیزی که مشخص می باشد پایداری نوکلئوتیدهای در دای بالای 0درجه سانتیگراد ناپایدار می باشد و نیمه عمر نوکلئوتید ها در درمای 350 درجه سانتیگراد بین 2 تا 15 ثانیه می باشد و در دمای 250 درجه سانتیگراد بین 2 تا 35 دقیقه می باشد. که این سرعت تجزیه برای پیدایش حیات خیلی زیاد می باشد.
Source:
http://www.pnas.org/content/95/14/7933.full
https://www.nature.com/nature/journal/v362/n6422/abs/362709a0.html
نویسنده : سعید کارگر
فرضیه جهان RNA فرضیه جهان RNA فرضیه جهان RNA