باحثون يحاولون تقليص الشيفرة الجينية من 20 إلى 19 حمض أميني

بقلم: فريق تحرير العلامة التقنية التصنيف: العلوم والفضاء ٣٠ أبريل ٢٠٢٦

تعتبر الشيفرة الجينية أساسية للحياة، حيث تستخدم جميع الكائنات الحية تقريبًا مجموعة من ثلاث قواعد من حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA) لترميز 20 حمضًا أمينيًا. وعلى الرغم من وجود بعض التباينات الطفيفة، إلا أنه لم يتم اكتشاف استثناءات رئيسية لهذه القاعدة، مما يقود الباحثين إلى استنتاج أن هذه الشيفرة تعود على الأرجح إلى آخر سلف مشترك لجميع أشكال الحياة على كوكب الأرض.

في السنوات الماضية، كان هناك الكثير من التكهنات المستنيرة حول كيفية تطور هذه الشيفرة الجينية في البداية، حيث تقترح معظم الفرضيات أن الأشكال السابقة من الحياة كانت تمتلك شيفرات جينية جزئية واستخدمت أقل من 20 حمضًا أمينيًا. ولتجربة هذه الفرضيات، قررت مجموعة من الباحثين من جامعة كولومبيا وجامعة هارفارد محاولة تقليص عدد الأحماض الأمينية المستخدمة من 20 إلى 19.

تعديل الشيفرة الجينية باستخدام الذكاء الاصطناعي

استهدفت الفريق البحثي أجزاءً من الريبوسوم، وهو المركب الخلوي الذي يقوم بتركيب البروتينات، ليعمل بدون الحاجة إلى حمض أميني أساسي هو الأيزولوسين. كان الهدف من هذا التعديل هو استكشاف ما إذا كان من الممكن تغيير الشيفرة الجينية بطريقة تسمح لها بالعمل بكفاءة مع عدد أقل من الأحماض الأمينية.

لكن السؤال الذي يطرح نفسه هو: لماذا قد ترغب في القيام بذلك؟ تقليديًا، ركز معظم العمل في هذا المجال على تعديل الشيفرة الجينية بطرق مفيدة، مثل استخدام أكثر من 20 حمضًا أمينيًا لتمكين كيمياء مثيرة للاهتمام.

تجربة مثيرة للتساؤلات حول تطور الحياة

تعتبر هذه التجربة بمثابة خطوة جريئة في محاولة لفهم كيفية تطور الشيفرة الجينية والعوامل التي قد تكون أدت إلى استخدامها الحالي. من خلال إزالة أحد الأحماض الأمينية، يأمل الباحثون في الحصول على رؤى جديدة حول كيفية تطور الحياة في المراحل المبكرة من تاريخها.

تتطلب هذه الأنشطة البحثية استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي، حيث تساعد في إعادة تصميم الريبوسوم لجعله يعمل بكفاءة دون الحاجة إلى الأيزولوسين. يعد استخدام الذكاء الاصطناعي في هذا السياق مثيرًا للدهشة، حيث يمكن أن يفتح آفاقًا جديدة في فهمنا للبروتينات وعمليات الحياة الأساسية.

الآثار المحتملة لهذا البحث

قد تؤدي نتائج هذه الأبحاث إلى تطوير طرق جديدة لتصميم بروتينات يمكن أن تستخدم في التطبيقات الطبية والصناعية. إذا نجحت هذه التجربة، فقد تُحدث ثورة في فهمنا لأساسيات الحياة وتطوير تقنيات جديدة في علم الجينات.

في النهاية، تثير هذه الجهود سؤالًا مثيرًا حول أصل الحياة: هل يمكن أن تكون الأنواع الأولى من الكائنات الحية قد استخدمت بالفعل شيفرات جينية مختلفة؟ وكيف يمكن أن تؤثر هذه الدراسات على التطبيقات المستقبلية في مجال البيولوجيا الجزيئية؟ هذه الأبحاث قد تكون بداية لفهم أعمق لتاريخ الحياة على الأرض.