طبق
یک نظریهی جدید، دستیدگی مرجح در مولکولهای زیستی ممکن است نتیجهی نوسانات
شیمیایی نوفهای باشد.
بسیاری
از مولکولهای زیستی که برای حیات ضروری هستند، یک دستیدگی یا کایرالیتی دارند:
آمینو اسیدها همیشه چپ دستند در حالی که قندها همواره راست دست هستند. اما اینکه
چرا چنین تک دستیای homochirality
وجود دارد یک معما است چرا که مقدار انرژی لازم برای تشکیل انواع راست یا چپ دست
از مولکولها با هم برابر است. اکنون فرشید جعفرپور و همکارانش در پردیس حومهی دانشگاه
ایلینویز پیشنهاد دادهاند که عدم تقارن ممکن است به علت نوسانات نوفهای موجود در
واکنشهای شیمیایی لازم برای تولید این مولکولهای زیستی به وجود آمده باشد.
بر
طبق نظریههای فعلی تک دستی در چند مرحله ایجاد میشود: نخست، برخی عدم تقارنهای
محیطی- ناشی از مثلاً چرخش زمین یا قرار گرفتن در معرض نور قطبیده دایروی- که
نامتوازنیهای کوچکی را در بین دو گونه ایجاد میکند. سپس وقتی هر یک از گونههای
دستیده در طی فرآیند تولید (از طریق خود-تکراری) کاتالیز میشوند، این عدم توازن
تقویت میگردد. ولی این دو مرحله برای اینکه ارجحیت انتخاب زیست را توضیح دهد کافی
نیست. بنابراین پژوهشگران فرض کرده بودند که علاوه بر این، دستیدگی گونهها به
این علت غالب است که تولید نوع دیگر مهار میشود. اما آزمایشات اخیر با نشان دادن
اینکه دو دستیدگی متفاوت از RNA به طور همزمان میتواند وجود داشته باشد، چنین فرضی را زیر سوال
بردهاند.
جعفرپور
و همکارانش توضیح سادهتری ارائه کردهاند که متکی بر مهار متقابل نیست. آنها با
تحلیل مجموعهای از واکنشهای خود-تکرار که دو گونه دستیدگی را تولید میکنند به
محاسبهی اینکه نسبت آنها در حضور نوسانات غلظت چگونه تغییر میکند پرداختند-
نوعی از نوفه که به خاطر احتمالی بودن فرآیندهای واکنش شیمیایی رخ میدهد. محاسبات
نشان داد که حتی اگر دو گونه از ابتدا احتمال مساوی داشته باشند، نوسانات سیستم را
به طور اجتناب ناپذیری به سمت یک حالت تک دست میبرد و هنگامی که این وضعیت حاصل
شد، آن حالت پایدار خواهد بود زیرا واکنشهای خود-تکرار فقط میتوانند مولکولهایی
با همان دستیدگی را تکرار کنند.
این
تحقیق در Physical Review Letters به چاپ رسیده است.
منبع
Noise Gives Biology a Handنویسنده خبر: مریم ذوقی