Jump to content

د RNA نړۍ

د ويکيپېډيا، وړیا پوهنغونډ له خوا

د RNA نړۍ د ځمکې په سر د ژوند د تکاملي تاریخ یوه فرضي مرحله ده، چې دې کې د RNA خپله ډېرېدونکي مالیکولونه د DNA او پروټینونو له ودې نه دمخه تکثیر کېږي. همدارنګه دا اصطلاح هغې فرضیې ته هم اشاره کوي چې د دې مرحلې شتون څرګندوي.

په ۱۹۶۲ کال کې الکساندر ریچ په لومړي ځل د RNA نړۍ مفهوم وړاندې کړ، او په ۱۹۸۶ کال کې دا اصطلاح والټر ګیلبرټ رامنځته کړه. ډېرې کیمیاوي بدیلې لارې د ژوند لپاره وړاندیز شوي، او ښايي د RNA پر بنسټ ژوند هغه لومړنی ژوند نه وي کوم چې مخکې یې شتون یې درلود. په هر حال، د RNA نړۍ لپاره ثبوتونه یا شواهد دومره قوي دي چې د هغه پر بنسټ دا فرضیه په پراخه توګه منل شوې ده. د RNA د ټولو څلورو ودانۍ غونډو هم مهال جوړښت دا فرضیه نوره هم پیاوړې کړه. د ژوند د اصل د مطالعې لپاره د RNA نړۍ کولای شي د یوه ماډل سیسټم په توګه کار وکړي.[۱][۲][۳][۴][۵][۶][۷][۸]

RNA د DNA په څیر، کولای شي ارثي یا جنتیکي معلومات لکه د پروټیني انزایمونو په څیر ذخیره او تکثیر کړي، د RNA انزایمونه (ریبوزیمونه) کولای شي هغه کیمیاوي تعاملات چې د ژوند لپاره حساس دي چټک (پیل یا ګړندي کړي) کړي. ریبوزوم چې د حجرو د مهمو اجزاوو له ډلې نه دی، په اصل کې له RNA نه جوړ شوی دی. د ریبونیوکلیوټایډ ځینې برخې په ډیریو کوینزیمونو کې لکه acetyl-CoA، NADH، FADH، او F420، ښايي د RNA په نړۍ کې کوولانسي پورې تړلې د کوانزایم پاتې برخې وي.[۹][۱۰]

د RNA په پرتله DNA ډیر ثبات او پایښت لري؛ او ښايي دا هم څرګند کړي چې ولې دا د معلوماتو د ذخیره کولو پر اصلي مالیکول تبدیل شوی. کېدای شي پروټیني انزایمونه د هغو ریبوزیمونو چې پر RNA تکیه وي د هغو د کاتالیزونو په توګه کار وکړي، دا ځکه چې د مونومر ډېروالی او تنوع ددې لامل کېږي چې دوی هر اړخیز یا هرکاره شي. لکه څنګه چې ځینې مرستندویه یا کمکي عوامل دواړه نیوکلیوټایډ او امینو اسید ځانګړتیاوې لري، نو دا هم کېدای شي چې امینو اسیدونه، پیپټایډونه او په پای کې پروټینونه د ریبوزیمونو شریک فکتورونه یا عوامل وي. [۱۱][۱۲]

تاریخ

[سمول]

د ابیوجینیسیس په مطالعې کې یوه ننګونه دا ده چې د بیا زېږونې یا تکثیر او میټابولیزم په سیسټم کې چې د ټولو ژوندیو موجوداتو له خوا کارول کېږي درې ډوله متقابل میکرومولیکولونه (DNA، RNA، او پروټین) شامل دي. دا دې ته اشاره کوي چې ژوند کولای نه شوای په خپل اوسني شکل رامنځته شي، چې دې هرڅه څیړونکي د داسې میکانیزمونو په هکله د فرضیې جوړولو ته اړ کړي چې ښايي ددې له امله اوسنی سیسټم له مخکیني ساده سیسټم نه رامنځته شوی وي. امریکایي مالیکولي بیولوژي پوه الکساندر ریچ لومړنی کس و چې د مخکینیو په توګه یې د نیوکلیوټایډونو د اصل په اړه تړلې او همغږې فرضیه وړاندې کړه. ده په هغې مقالې کې چې د نوبل جایزې ګټونکي فزیک پوه البرټ سینټ-ګیورګي په ویاړ خپره شوې وه دا جوت کړه چې د ځمکې لومړني چاپیریال کولای شو چې د RNA مالیکولونه یې (پولینوکلیوټایډ مونومر) تولید کړي وای او په پای کې یې انزایمي او خپله ډېرېدونکې کړنې ترسره کړې وای.  [۱۳][۱۴][۱۵]

د RNA مفهوم د لومړني مالیکول په توګه د فرانسیس کریک او لیزلي ارګل په مقالو کې او همدارنګه د کارل ووز د ۱۹۶۷ کال په جینیټیک کوډ کتاب کې موندل کیدای شي. په ۱۹۷۲ کال کې هانس کوهن یوه احتمالي پروسه جوته کړه چې ښايي د هغه په وسیله یو عصري جنتیکي سیسټم د نیوکلیوټایډ د مخینې پر بنسټ رامنځته شوی وي، او دا ددې لامل شو چې په ۱۹۷۶ کال کې هارولډ وایټ ته دا څرګنده شي چې د انزایمي یا نیوکلیوټایډي فعالیت لپاره ډیری کوفکتورونه اړین دي. هغه داسې یوه سناریو وړاندې کړه چې د انزایمي تعاملاتو ضروري الکترو کیمیا، د RNA پر بنسټ د نیوکلوټایډ خاصو انزایمونو ساتنه اړینه کړه ځکه چې دوی تعاملات ترسره کوي، په داسې حال کې چې د انزایمونو پاتې جوړښتي عناصر د پروټینو له خوا تر هغه بدلېږي ترڅو چې د اصلي RNAs نیوکلیوټایډ کوفکټورونو «د نیوکلیک اسید انزایمونو فوسیلونه» پاتې برخې هم بدلې شي. د «RNA نړۍ» عبارت په لومړي ځل د نوبل جایزې ګټونکي والټر ګیلبرټ له خوا په ۱۹۸۶ کال کې وکارول شوه.[۱۶][۱۷][۱۸][۱۹][۲۰]

د RNA ځانګړتیاوې

[سمول]

د RNA ځانګړتیاوې د مفهوم له مخې د RNA نړۍ فرضیه د منلو وړ ګرځوي، که څه هم د ژوند د اصل په توګه د هغه عمومي منښت ډېریو ثبوتونو او شواهدو ته اړتیا لري. RNA د اغېزناکو کاتالیزونو په توګه پېژندل شوي او د هغه ورته والی له DNA سره د هغه وړتیا د معلوماتو ذخیره کولو لپاره څرګندوي. په هرحال، ددې په هکله چې ایا RNA لومړنی خپلواکه خپله ډېرېدونکی یا خپله تکثیرېدونکی سیسټم رامنځته کړی او که له پخواني سیسټم نه مشتق شوی، نظرونه توپیر لري. ددې فرضیې یوه نسخه دا ده چې د نیوکلیک اسید یو بل ډول، چې د pre-RNA په نوم یادېږي، لومړنی مورد و چې د ځان بیا تولیدونکي مالیکول په توګه راڅرګند شو، چې وروسته له RNA سره بدل شو. بل خوا، په ۲۰۰۹ کال موندونکي پر دې بنسټ چې فعال شوي پیریمیډین ریبونیوکلیوټایډونه کولای شي د احتمالي پري بیوټیکي شرایطو پر بنسټ ترکیب شي، داسې وړاندیز کوي چې د لومړۍ RNA د سناریو له منځه وړل لا وخته کار دی. د «ساده» نیوکلیک اسیدونو pre-RNA په وړاندیزونو کې پیپټایډ نیوکلیک اسید (PNA)،threose nucleic acid  (TNA) یا glycol nucleic acid  (GNA) شامل دي. د جوړښتي اسانتیاوو او له RNA سره د پرتلې وړ ځانګړتیاوو په درلودلو سره سره، په پري بیوټیکي شرایطو کې د «ساده» نیوکلیک اسیدونو د منلو وړ کیمیاوي تولید لا نه دی په ډاګه شوی.[۲۱][۲۲][۲۳][۲۴][۲۵]

RNA د انزایم په توګه

[سمول]

د RNA انزایمونه یا ریبوزیمونه، په ننني د DNA پر بنسټ ژوند کې موندل کیږي او ښايي چې د ژونديو فوسیلونو بیلګې وي. ریبوزیمونه ضروري یا حیاتي دندې لري لکه د ریبوزوم دنده. د ریبوزوم په لوی فرعي واحد کې یو rRNA شامل دی چې د پروټین په ترکیب کې د پیپټایډ پیوند د رامنځته کولو او پیپټیډیل ترانسفراز فعالیت لپاره مسوول دی. نور هم ډېری ریبوزیمي فعالیتونه شتون لري؛ د بېلګې په توګه، د هیمر هیډ یا سر څټک ریبوزیم چې خپله درز یا چاود رامنځته کوي، او د پولیمیریز RNA ریبوزیم کولای شي د RNA یوه لنډه برخه د اصلي RNA له بېلګې سره ګډه یا ترکیب کړي.[۲۶][۲۷]

RNA د تنظیم کوونکي په توګه

[سمول]

ریبوسویچونه په باکتریا، نباتاتو او لرغونو سیمو کې د جین تنظیموونکي په توګه کار کوي. د یوه میټابولیټ د یوځای والي په ځواب کې ریبوسویچونه خپل ثانوي جوړښت کې بدلون راولي. د جوړښت دا بدلون کولای شي د بندوونکي یا فسخه کوونکي د ګډوډۍ، لنډولو او یا په ترتیب سره د اجازې ورکولو لامل شي. بل خوا، ښايي ریبوسویچونه د Shine–Dalgarno لړۍ بنده کړي. داسې هم ویل شوي چې دوی د RNA پر بنسټ نړۍ نه سرچینه اخیستې ده. پر دې سربېره، د RNA د تودوخې معلومولو اله د جین حالت د تودوخې د بدلونونو پر وړاندې تنظیموي. [۲۸][۲۹][۳۰][۳۱]

د DNA تدریجي وده

[سمول]

د RNA نړۍ فرضیې له خوا د وړاندې شویو ننګونو نه یوه هم د هغې لارې موندل دي چې د هغې په وسیله د RNA پر بنسټ سیسټم د DNA پر بنسټ سیسټم باندې بدل شي. ښايي چې جیفري ډیمر او کین سټیډمن، په اورګون کې د پورټلینډ ایالت په پوهنتون کې ددې مسئلې حل موندلی وي. کله چې یې د کالیفورنیا په لاسن اورشیندونکي ملي پارک کې په تود تیزابي جهيل کې د ویروسونو په هکله څېړنې ترسره کولې، دوی داسې شواهد او موندنې تر لاسه کړې چې په بشپړ ډول د DNA ساده ویروس له غیر اړونده RNA ویروس نه جین ترلاسه کړی و. لویس ویلیریل د کالیفورنیا ایروین پوهنتون ویروس پوه، دا وړاندیز هم وکړ چې هغه ویروسونه چې د RNA پر بنسټ جین په DNA باندې د بدلولو توان لري او وروسته یې د DNA پر بنسټ پېچلي جینوم کې شاملوي دا څلور میلیارډ کاله مخکې د ویروس په نړۍ کې له RNA نه د DNA په لېږد کې عام و. [۳۲][۳۳]

سرچينې

[سمول]
  1. ↑ Neveu M, Kim HJ, Benner SA (Apr 2013). "The "strong" RNA world hypothesis: fifty years old". Astrobiology. 13 (4): 391–403. Bibcode:2013AsBio..13..391N. doi:10.1089/ast.2012.0868. PMID 23551238. [The RNA world's existence] has broad support within the community today.
  2. ↑ Cech TR (Jul 2012). "The RNA worlds in context". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 4 (7): a006742. doi:10.1101/cshperspect.a006742. PMC 3385955. PMID 21441585.
  3. ↑ Patel BH, Percivalle C, Ritson DJ, Duffy CD, Sutherland JD (Apr 2015). "Common origins of RNA, protein and lipid precursors in a cyanosulfidic protometabolism". Nature Chemistry. 7 (4): 301–7. Bibcode:2015NatCh...7..301P. doi:10.1038/nchem.2202. PMC 4568310. PMID 25803468.
  4. ↑ Robertson MP, Joyce GF (May 2012). "The origins of the RNA world". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 4 (5): a003608. doi:10.1101/cshperspect.a003608. PMC 3331698. PMID 20739415.
  5. ↑ Wade, Nicholas (May 4, 2015). "Making Sense of the Chemistry That Led to Life on Earth". The New York Times. Archived from the original on July 9, 2017. نه اخيستل شوی May 10, 2015.
  6. ↑ Copley SD, Smith E, Morowitz HJ (Dec 2007). "The origin of the RNA world: co-evolution of genes and metabolism". Bioorganic Chemistry. 35 (6): 430–43. doi:10.1016/j.bioorg.2007.08.001. PMID 17897696. The proposal that life on Earth arose from an RNA World is widely accepted.
  7. ↑ Becker, Sidney; Feldmann, Jonas; Wiedemann, Stefan; Okamura, Hidenori; Schneider, Christina; Iwan, Katharina; Crisp, Antony; Rossa, Martin; Amatov, Tynchtyk; Carell, Thomas (2019-10-04). "Unified prebiotically plausible synthesis of pyrimidine and purine RNA ribonucleotides". Science (په انګليسي). 366 (6461): 76–82. Bibcode:2019Sci...366...76B. doi:10.1126/science.aax2747. ISSN 0036-8075. PMID 31604305. S2CID 203719976.
  8. ↑ Pressman, Abe; Blanco, Celia; Chen, Irene A. (2015-10-05). "The RNA World as a Model System to Study the Origin of Life". Current Biology (په انګليسي). 25 (19): R953–R963. doi:10.1016/j.cub.2015.06.016. ISSN 0960-9822. PMID 26439358. S2CID 43793294.
  9. ↑ Zimmer, Carl (September 25, 2014). "A Tiny Emissary from the Ancient Past". The New York Times. Archived from the original on September 27, 2014. نه اخيستل شوی September 26, 2014.
  10. ↑ Shen, Liang; Hong-Fang, Ji (2011). "Small Cofactors May Assist Protein Emergence from RNA World: Clues from RNA-Protein Complexes". PLOS ONE. 6 (7): e22494. Bibcode:2011PLoSO...622494S. doi:10.1371/journal.pone.0022494. PMC 3138788. PMID 21789260.
  11. ↑ Rana, Ajay K.; Ankri, Serge (2016). "Reviving the RNA World: An Insight into the Appearance of RNA Methyltransferases". Front Genet. 7: 99. doi:10.3389/fgene.2016.00099. PMC 4893491. PMID 27375676.
  12. ↑ Garwood, Russell J. (2012). "Patterns In Palaeontology: The first 3 billion years of evolution". Palaeontology Online. 2 (11): 1–14. Archived from the original on June 26, 2015. نه اخيستل شوی June 25, 2015.
  13. ↑ Orgel, Leslie E. (2004). "Prebiotic chemistry and the origin of the RNA world". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 39 (2): 99–123. doi:10.1080/10409230490460765. PMID 15217990.
  14. ↑ Lehman, Niles (2015). "The RNA World: 4,000,000,050 years old". Life. 5 (4): 1583–1586. doi:10.3390/life5041583. PMC 4695837. PMID 26791312.
  15. ↑ Rich, Alexander (1962). "On the problems of evolution and biochemical information transfer". In Kasha, Michael; Pullman, Bernard (eds.). Horizons in Biochemistry: Albert Szent-Györgyi Dedicatory Volume (په انګليسي). Academic Press. pp. 103–126. ISBN 978-0-12-400450-4.
  16. ↑ Crick FH (Dec 1968). "The origin of the genetic code". Journal of Molecular Biology. 38 (3): 367–79. doi:10.1016/0022-2836(68)90392-6. PMID 4887876. S2CID 4144681.
  17. ↑ Orgel LE (Dec 1968). "Evolution of the genetic apparatus". Journal of Molecular Biology. 38 (3): 381–93. doi:10.1016/0022-2836(68)90393-8. PMID 5718557.
  18. ↑ Woese C.R. (1967). The genetic code: The molecular basis for genetic expression. p. 186. Harper & Row
  19. ↑ White HB (Mar 1976). "Coenzymes as fossils of an earlier metabolic state". Journal of Molecular Evolution. 7 (2): 101–4. Bibcode:1976JMolE...7..101W. doi:10.1007/BF01732468. PMID 1263263. S2CID 22282629.
  20. ↑ Gilbert, Walter (February 1986). "The RNA World". Nature. 319 (6055): 618. Bibcode:1986Natur.319..618G. doi:10.1038/319618a0. S2CID 8026658.
  21. ↑ Atkins, John F.; Gesteland, Raymond F.; Cech, Thomas (2006). The RNA world: the nature of modern RNA suggests a prebiotic RNA world. Plainview, N.Y: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 978-0-87969-739-6.
  22. ↑ Powner MW, Gerland B, Sutherland JD (May 2009). "Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions". Nature. 459 (7244): 239–42. Bibcode:2009Natur.459..239P. doi:10.1038/nature08013. PMID 19444213. S2CID 4412117.
  23. ↑ Orgel L (Nov 2000). "Origin of life. A simpler nucleic acid". Science. 290 (5495): 1306–7. doi:10.1126/science.290.5495.1306. PMID 11185405. S2CID 83662769.
  24. ↑ Nelson KE, Levy M, Miller SL (Apr 2000). "Peptide nucleic acids rather than RNA may have been the first genetic molecule". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (8): 3868–71. Bibcode:2000PNAS...97.3868N. doi:10.1073/pnas.97.8.3868. PMC 18108. PMID 10760258.
  25. ↑ Anastasi C, Buchet FF, Crowe MA, Parkes AL, Powner MW, Smith JM, Sutherland JD (Apr 2007). "RNA: prebiotic product, or biotic invention?". Chemistry & Biodiversity. 4 (4): 721–39. doi:10.1002/cbdv.200790060. PMID 17443885. S2CID 23526930.
  26. ↑ Forster AC, Symons RH (Apr 1987). "Self-cleavage of plus and minus RNAs of a virusoid and a structural model for the active sites". Cell. 49 (2): 211–20. doi:10.1016/0092-8674(87)90562-9. PMID 2436805. S2CID 33415709.
  27. ↑ Johnston WK, Unrau PJ, Lawrence MS, Glasner ME, Bartel DP (May 2001). "RNA-catalyzed RNA polymerization: accurate and general RNA-templated primer extension" (PDF). Science. 292 (5520): 1319–25. Bibcode:2001Sci...292.1319J. CiteSeerX 10.1.1.70.5439. doi:10.1126/science.1060786. PMID 11358999. S2CID 14174984. Archived (PDF) from the original on 2012-02-27.
  28. ↑ Nudler E, Mironov AS (Jan 2004). "The riboswitch control of bacterial metabolism". Trends in Biochemical Sciences. 29 (1): 11–7. doi:10.1016/j.tibs.2003.11.004. PMID 14729327.
  29. ↑ Bocobza SE, Aharoni A (2008). "Switching the light on plant riboswitches". Trends Plant Sci. 13 (10): 526–33. doi:10.1016/j.tplants.2008.07.004. PMID 18778966.
  30. ↑ Tucker BJ, Breaker RR (Jun 2005). "Riboswitches as versatile gene control elements". Current Opinion in Structural Biology. 15 (3): 342–8. doi:10.1016/j.sbi.2005.05.003. PMID 15919195.
  31. ↑ Narberhaus F, Waldminghaus T, Chowdhury S (Jan 2006). "RNA thermometers". FEMS Microbiology Reviews. 30 (1): 3–16. doi:10.1111/j.1574-6976.2005.004.x. PMID 16438677.
  32. ↑ Holmes, Bob (2012) "First Glimpse at the birth of DNA" (New Scientist April 12, 2012)
  33. ↑ Diemer GS, Stedman KM (19 April 2012). "A novel virus genome discovered in an extreme environment suggests recombination between unrelated groups of RNA and DNA viruses". Biology Direct. 7 (1): 13. doi:10.1186/1745-6150-7-13. PMC 3372434. PMID 22515485.
"https://ps.wikipedia.org/w/index.php?title=د_RNA_نړۍ&oldid=287230" نه اخيستل شوی