พันธุศาสตร์ : การสร้างระบบที่สามารถทำซ้ำตัวเองได้โดยไม่ต้องใช้เอนไซม์โปรตีนที่ซับซ้อนของชีวิตสมัยใหม่เป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดของโครงการ แต่มีความคืบหน้าอย่างมากDNA และ RNA สร้างจากนิวคลีโอไทด์ แต่ละหน่วยเป็นโมเลกุลสามส่วนที่มีฟอสเฟตที่ปลายด้านหนึ่ง น้ำตาลตรงกลาง และนิวคลีโอเบสแปรผันที่ปลายอีกด้านหนึ่ง นิวคลีโอเบสมาในรูปแบบต่างๆ โดยเป็น “ตัวอักษร” ของรหัสพันธุกรรมและยังให้พันธะเคมีที่ทำให้สายดีเอ็นเอหนึ่งเกาะติดกับอีกสายหนึ่งเพื่อสร้างเกลียวคู่ที่มีชื่อเสียง ทีมของ Szostak วางแผนที่จะรับ RNA แบบสุ่มหรือโมเลกุลที่คล้ายกันในถุง ปล่อยให้นิวคลีโอไทด์ป้อนเข้าไปทีละนิวคลีโอไทด์มากขึ้น และโดยการเชื่อมโยงกับโมเลกุลแรก จะทำให้เกิดสายที่เชื่อมโยงกันของโมเลกุลคล้าย RNA สองสาย การแกว่งของอุณหภูมิหรือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีควรทำให้เกลียวคู่สมบูรณ์แยกออกจากกัน จากนั้นจึงสร้างนิวคลีโอไทด์ใหม่ทั้งหมดขึ้นมาใหม่
แต่ด้วย RNA ปกติ กระบวนการนี้ช้าเกินไป
ริคาร์โดกำลังทดลองกับระบบนิวคลีโอไทด์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด มีปฏิกิริยามากขึ้นและเชื่อถือได้ “เราแค่ปรับแต่ง RNA โน่นเปลี่ยนนี่ เปลี่ยนอะตอมนิดหน่อย” Ricardo กล่าว
หนึ่งเรียกว่า TNA แทนที่น้ำตาลไรโบสของอาร์เอ็นเอด้วยน้ำตาลที่เรียกว่าทรีโอส อีกรูปแบบหนึ่งเรียกว่า morpholino NA รายการนี้ยังมีอีกมากให้ลอง การประกอบและการจำลองตัวเองดำเนินไปได้ดีขึ้น แต่ยังไม่สามารถทำซ้ำความยาวของสารพันธุกรรมได้อย่างน่าเชื่อถือและรวดเร็วเพียงพอ — หลายสิบหน่วยนิวคลีโอไทด์ — เพื่อพับเป็นพอลิเมอร์ยาว แต่เส้นจะยาวขึ้นทุกที
การเติบโตและวิวัฒนาการ : Ting Zhu นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากเซี่ยงไฮ้โดยกำเนิด เมื่อเขาเข้าร่วมกลุ่มไม่กี่ปีที่ผ่านมา ถุงไขมันของกรดไขมันเป็นมาตรฐานอยู่แล้ว Szostak ต้องการทราบวิธีการแก้ปัญหาของถุงน้ำขนาดเดียวกันและเพื่อดูว่าจะเติบโตได้เร็วเพียงใด Zhu ผู้สำเร็จการศึกษาด้านวิศวกรรมเครื่องกลจาก MIT ได้ประดิษฐ์เครื่องคัดแยกขนาดจิ๋วขึ้นเป็นครั้งแรก Szostak
แนะนำให้เขาศึกษารายละเอียดว่าเมมเบรนเติบโตอย่างไรโดยการรวมเอากรดไขมันใหม่เข้าไปทีละขั้นตอน
Zhu มีความคิดที่ง่ายกว่านั้น: เขาทิ้งไมเซลล์ที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งเป็นกรดไขมันก้อนเล็กๆ เขาวางกล้องเหล่านี้ไว้ในกล้องจุลทรรศน์อิพิฟลูออเรสเซนส์หัวกลับ Nikon TE2000S ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใหญ่พอที่จะใส่ตู้เสื้อผ้าได้ และเฝ้าดูสิ่งที่น่าทึ่งที่สุดที่เกิดขึ้น ถุงบิดเบี้ยว พวกมันเติบโตในลักษณะที่ดูเหมือนผมที่ดิ้นไปมา ในที่สุดพวกเขาก็เปลี่ยนตัวเองจากลูกกลมเป็นใยยาว เยื่อของพวกมันโตเร็วมากจนไม่สามารถดูดซับของเหลวได้เร็วพอที่จะทำให้อวบอิ่มได้
ในไม่ช้า Zhu ค้นพบว่าการเขย่าของเหลวง่ายๆ ทำให้เส้นใยแตกตัวเป็นถุงรุ่นใหม่โดยไม่ทำให้ของภายในหก และเขาได้แสดงให้เห็นว่าสามารถทำได้ในขณะที่ถุงเต็มไปด้วยนิวคลีโอไทด์
งานเพิ่มเติมได้เปิดเผยว่าบัฟเฟอร์แอลกอฮอล์แบบธรรมดาสามารถทำให้เส้นใยแต่ละเส้นเกิดสิ่งที่ดูเหมือนไข่มุกที่ลอยได้อิสระ ก่อตัวขึ้นใหม่ เป็นที่แน่ชัดว่าปัญหาที่ยุ่งยากในการแบ่งโปรโตเซลล์อาจมีคำตอบที่ง่ายเพียงพอ นั่นคือ สตูว์วัตถุดิบเพื่อเปลี่ยนเซลล์ให้เป็นทรงกระบอกยาว และเปลี่ยนความปั่นป่วนหรือสภาวะทางเคมีเพื่อแยกเส้นใยเหล่านั้นออก
ทีมงานเห็นสองวิธี หากขั้นตอนข้างต้นใช้ได้ผล ในการเป็นสักขีพยานในการคัดเลือก แรงกดดันจากดาร์วินจะเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของโปรโตเซลล์ เฉพาะในกรณีที่โปรโตเซลล์สามารถวิวัฒนาการได้ พวกมันอาจได้รับสถานะเป็นเซลล์ที่มีชีวิต
การค้นพบในห้องปฏิบัติการในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาก็คือ เมื่อสารโพลีเมอร์กรดนิวคลีอิกที่บรรจุอยู่ในถุงน้ำจนถึงจุดที่ผนังเซลล์ตึง เมมเบรนจะดูดซับกรดไขมันที่ลอยอยู่อย่างตะกละตะกลาม เซลล์ที่ภายในเติบโตเร็วที่สุด ในการแข่งขันกับเซลล์อื่นๆ ควรแย่งชิงไขมันที่มีอยู่เป็นส่วนใหญ่ กำจัดการแข่งขันในที่สุด ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มใดๆ ในการตกแต่งภายใน ไรโบไซม์ที่เกิดใหม่ซึ่งสามารถเร่งอัตราการจำลองแบบกรดนิวคลีอิกจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วผ่านประชากรที่กำลังพัฒนา
อีกทางหนึ่ง ฉากดาร์วินอีกอันหนึ่งอาจเห็นการพัฒนาแบบสุ่มของไรโบไซม์ที่สามารถเพิ่มฟอสโฟลิปิด ซึ่งเป็นสารของเยื่อหุ้มสมัยใหม่ ไปยังเยื่อหุ้มกรดไขมันชั้นนอก ผลที่ได้คือโครงสร้างที่เสถียรกว่าเซลล์อื่นๆ และสามารถเกาะติดกรดไขมันที่พวกมันได้รับมาอย่างเหนียวแน่นมากขึ้น อีกครั้งผู้ที่มีเยื่อหุ้มขั้นสูงที่สุดจะมีอำนาจเหนือกว่า – ถึงจุดหนึ่ง
Szostak กล่าวว่าสถานการณ์นี้มีจุดพลิกผัน ถ้าสัดส่วนของฟอสโฟลิพิดสูงเกินไป มันจะป้องกันไม่ให้นิวคลีโอไทด์ขนาดเล็กเข้าไปข้างใน ทำให้กลไกทางพันธุกรรมของสารใหม่ขาดอาหาร
ทางออกสำหรับเซลล์คือการหาทางใส่ประตูหรือรูพรุนในเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อให้นิวคลีโอไทด์ใหม่เข้ามา วิธีที่อาจเกิดขึ้นนั้นเป็นเพียงการคาดเดาเท่านั้น แต่ Szostak มั่นใจว่า ด้วยเวลาและการทดลองที่เพียงพอ โปรโตเซลล์ที่สร้างด้วยสูตรทั่วไปของเขาจะพัฒนาคุณลักษณะใหม่ที่ทำให้พวกมันได้เปรียบเหนือสิ่งอื่นใดอย่างแน่นอน และเมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้น ในที่สุด Szostak อาจมองเห็นว่าสิ่งที่มีประโยชน์ปรากฏขึ้นจากความโกลาหลและความสุ่มเสี่ยงในตอนแรกได้อย่างไร
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
