Yerdəki həyat, hətta sadə hüceyrə səviyyəsində də mürəkkəb biokimya ilə idarə olunan özünü çoxaltmaq üçün müstəsna bir qabiliyyətə malikdir. Bəs biokimyasız mühitdə özünü çoxalma mövcud ola bilərmi?

Harvard Universitetinin tədqiqatçıları tərəfindən aparılan araşdırma cavabın bəli olduğunu göstərdi.

Tədqiqatçılar, sintetik hüceyrəyə bənzər strukturların polimer sporları ataraq öz-özünə çoxaldığı qeyri-biokimyəvi sistem hazırladılar.

PNAS kağızı kimyəvi cəhətdən aktiv polimer protocelllərin adətən öz-özünə yığılmayan molekulların vahid qarışığı kimi səyahətə başladığı bir qab reaksiyasını bildirir . Bununla belə, yaşıl işıq (530 nm) altında yerləşdirildikdə , reaksiya davam etdikcə böyüyən və bölünən vezikülə bənzər strukturlar əmələ gətirdilər.

Canlı orqanizmlər qida, enerji və yaşamaq üçün lazım olan məlumatları əldə etmək üçün ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqədə olan yeni, müstəqil həyat formalarının yaranmasına səbəb olan öz hüceyrə materiallarından nəsillər əmələ gətirir. Hər şey yaxşı olarsa, bu yeni sistemlərin daxili kimyəvi şəbəkələri də onların öz-özünə çoxalmasına imkan verir və gələcək nəsillərə səbəb olur. Hüceyrə patologiyasının atası Rudolf Virchow 1858-ci ildə dediyi kimi, “hər hüceyrə əvvəlcədən mövcud olan hüceyrədən gəlir”.

Biokimyaya əsaslanan həyatda, hətta bakteriyalar kimi təkhüceyrəli orqanizmlər də həyatı təmin edən prosesləri və çoxalmanı idarə etmək üçün yaxşı əlaqələndirilmiş mürəkkəb kimyəvi proseslər zəncirindən asılıdır .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748583415&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-artificial-cell-mimic-reproduction-polymeric.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748583411031&bpp=5&bdt=140&idt=54&shv=r20250528&mjsv=m202505220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583220%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583220%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583220%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C336x280%2C336x280&nras=1&correlator=8755936938109&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1908&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092201%2C31092713%2C95353386%2C95360391%2C95361618%2C95362173&oid=2&psts=AOrYGsmQVxQaKCsC83M3ujJ2j3iNNp9JT8lhH8iODGH967zeI-a1ndr-6fRphehRGOvJRfG7_2UbeZGF9g8r9nSEMhM92a4L&pvsid=7005328266760228&tmod=422077717&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=5&uci=a!5&btvi=2&fsb=1&dtd=4731

Məlumdur ki, biokimya özünü çoxaltmaq üçün kifayətdir, lakin bu vacibdirmi? Yoxsa laboratoriyada öz-özünə yığılıb çoxala bilən süni, hissələrə bölünmüş kimyəvi sistemlər qura bilərikmi?

Əvvəlki tədqiqatlar misellərdə və veziküllərdə polimerləşmə ilə bağlı özünü montaj (PISA) kimi reproduksiyaya bənzər davranışları göstərmişdir. Ancaq bu proseslər nə biokimyasız idi, nə də əsl avtonom özünü çoxalma nümayiş etdirmədi.

Naməlum olanı araşdırmaq üçün komanda öz-özünə təşkil oluna, öz-özünə yığıla və kimyəvi cəhətdən aktiv varlıqlara öz-özünə başlaya bilən amfifilləri sintez etmək məqsədi ilə ciddi şəkildə qeyri-biokimyəvi molekullardan ibarət bir qablı PISA toplu reaktoru dizayn etdi.

Reaksiya flakonuna hidrofob zəncir ötürmə agenti molekulu (CTA) ilə hidrofilik polimerin sulu məhlulu, polimerləşdiriləcək monomer və azotla dolu inert mühitdə fotokatalizator daxil idi. Sonra bu qarışığı 33°C-də 90 dəqiqə yaşıl LED işığında saxlamağa icazə verildi.

Onlar kimyəvi maddələrin qarışığının başlanğıc molekulları amfifil blok kopolimerlərinə çevirmək üçün suda foto-Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer (RAFT) fotopolimerləşməsinə məruz qaldığını müşahidə etdilər. Bu blok-kopolimerlər daha sonra PISA vasitəsilə özünü çoxalma davranışı nümayiş etdirən biokimyəvi olmayan polimer vezikülləri və ya sintetik hüceyrələrə səbəb oldu.

Veziküllər təkcə özlərini əmələ gətirmədilər və saxladılar, həm də veziküllərin sayında qeyri-xətti, eksponensial artıma səbəb olan polimer “sporlar” buraxdılar və hər yeni nəsil öz “ana” veziküllərindən müəyyən xüsusiyyətləri miras aldı.

Bu araşdırmada göstərilən davranış mürəkkəb biokimyəvi proseslərə ehtiyac olmadan sadə kimyadan irəli gələn canlı sistemlərin əsas xüsusiyyəti olan özünü çoxalmanı təqlid edir.

Tədqiqatçılar qeyd edirlər ki, tapıntılar təkcə həyatın necə başladığına dair fikirlər təqdim etmir, həm də geniş spektrli abiotik, həyata bənzər sistemlərin yaradılması üçün yeni imkanlar açır.

Daha çox məlumat: Sai Krişna Katla və başqaları, Özünü çoxalma tam abiotik, süni və sintetik hüceyrələrdə müstəqil böyümə və yenidən təşkil prosesi kimi, Milli Elmlər Akademiyasının Materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2412514122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

© 2025 Science X Network