জীবিত জীবগুলিতে আজ, আরএনএ এবং ডিএনএর মতো জটিল অণুগুলি এনজাইমগুলির সাহায্যে নির্মিত হয়। তাহলে কীভাবে এই অণুগুলি জীবন (এবং এনজাইম) এর আগে উপস্থিত হয়েছিল? কেন কিছু অণু জীবনের বিল্ডিং ব্লক হিসাবে শেষ হয়েছিল এবং অন্যদের নয়? স্ক্রিপস গবেষণা বিজ্ঞানীদের একটি নতুন গবেষণা এই দীর্ঘকালীন প্রশ্নের উত্তর দিতে সহায়তা করে।
ফলাফল, রসায়ন জার্নালে প্রকাশিত প্রয়োগ রসায়ন ২ June শে জুন, ২০২৫ -এ, শোহো রাইবোস আরএনএ বিকাশের জন্য পছন্দের চিনি হয়ে উঠতে পারে। তারা দেখতে পেল যে রাইবোস ফসফেটের সাথে আবদ্ধ হয় – আরএনএর আরেকটি আণবিক উপাদান – অন্যান্য চিনির অণুগুলির তুলনায় আরও দ্রুত এবং কার্যকরভাবে। এই বৈশিষ্ট্যটি জীবনের অণুগুলিতে অন্তর্ভুক্তির জন্য রাইবোস নির্বাচন করতে সহায়তা করতে পারে।
“এটি এই ধরণের প্রিবায়োটিক রসায়ন আরএনএর বিল্ডিং ব্লকগুলি তৈরি করতে পারে এই ধারণাটিকে বিশ্বাস করে দেয়, যা তখন সত্তাগুলির দিকে পরিচালিত করতে পারে যা আজীবন বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে,” স্ক্রিপস রিসার্চের রসায়নের অধ্যাপক রামনারায়ণান কৃষ্ণমূর্তি বলেছেন।
নিউক্লিওটাইডস, আরএনএ এবং ডিএনএর বিল্ডিং ব্লকগুলিতে একটি পাঁচ-কার্বন চিনির অণু (রাইবোজ বা ডিওক্সাইরিবোস) থাকে যা একটি ফসফেট গ্রুপ এবং একটি নাইট্রোজেন-ভিত্তিক বেস (যেমন, এ, সি, জি বা ইউকে এনকোড করে এমন অণুর অংশ) এর সাথে আবদ্ধ। কৃষ্ণমূর্তি গবেষণার লক্ষ্য এই জটিল অণুগুলি আদিম পৃথিবীতে কীভাবে উত্থিত হতে পারে তা বোঝার লক্ষ্য। বিশেষত, এই অধ্যয়নটি ফসফোরিলেশনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, নিউক্লিওটাইড-বিল্ডিংয়ের মধ্যে ধাপ যেখানে রাইবোস ফসফেট গ্রুপের সাথে সংযোগ স্থাপন করে।
কৃষ্ণমূর্তি বলেছেন, “ফসফোরিলেশন জীবনের অন্যতম মৌলিক রসায়ন; এটি কাঠামো, কার্যকারিতা এবং বিপাকের জন্য প্রয়োজনীয়।” “আমরা জানতে চেয়েছিলাম, ফসফরিলেশন কি আদিম প্রক্রিয়াতেও কি মৌলিক ভূমিকা পালন করতে পারে যা এই সমস্ত জিনিস শুরু করেছিল?”
পূর্ববর্তী কাজ থেকে, দলটি জানত যে ডায়ামিডোফসফেট (ডিএপি) নামক একটি ফসফেট-ডোনিং অণুর সাথে মিলিত হলে রাইবোস ফসফোরিলেটেড হয়ে উঠতে পারে। এই গবেষণায়, তারা জানতে চেয়েছিল যে অন্যান্য, অনুরূপ সুগারগুলিও এই প্রতিক্রিয়াটি কাটাতে পারে, বা রাইবোস সম্পর্কে বিশেষ কিছু আছে কিনা।
এটি পরীক্ষা করার জন্য, গবেষকরা একই রাসায়নিক মেকআপের সাথে আরও তিনটি চিনির অণুর তুলনায় ডিএপি দ্বারা ফসফোরিলেটেড কত দ্রুত এবং কার্যকরভাবে ফসফোরিলেটেড হয় তা তদন্ত করতে নিয়ন্ত্রিত রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি ব্যবহার করেছিলেন তবে একটি আলাদা আকৃতি (আরবিনোজ, লিক্সোজ এবং জাইলোজ)। তারপরে, তারা প্রতিটি প্রতিক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত অণুগুলিকে চিহ্নিত করার জন্য পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন (এনএমআর) বর্ণালী নামে একটি বিশ্লেষণাত্মক কৌশল ব্যবহার করে।
তারা দেখিয়েছিল যে যদিও ডিএপি চারটি সুগার ফসফোরিলেট করতে সক্ষম হয়েছিল, তবে এটি আরও দ্রুত হারে ফসফোরিলেটেড রাইবোসকে ফসফোরিলেটেড করে। অতিরিক্তভাবে, রাইবোজের সাথে প্রতিক্রিয়াটির ফলে পাঁচটি কোণ (যেমন, 5 সদস্যের রিং) সহ রিং-আকৃতির কাঠামোগুলিতে একচেটিয়াভাবে ঘটে, অন্য সুগারগুলি 5- এবং 6 সদস্যের রিংগুলির সংমিশ্রণ তৈরি করে।
কৃষ্ণমূর্তি বলেছেন, “এটি সত্যই আমাদের দেখিয়েছিল যে রাইবোস এবং আরও তিনটি সুগারগুলির মধ্যে পার্থক্য রয়েছে।” “রাইবোস কেবল অন্যান্য শর্করার চেয়ে দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানায় না, এটি পাঁচ সদস্যের রিং ফর্মের জন্যও আরও বেশি নির্বাচনী, যা আমরা আজ আরএনএ এবং ডিএনএতে যে রূপটি দেখি তা হিসাবে দেখা যায়।”
যখন তারা চারটি পৃথক শর্করার সমান পরিমাণে একটি দ্রবণে ডিএপি যুক্ত করে, তখন এটি পছন্দসইভাবে ফসফোরিলেটেড রাইবোজ। এবং যেখানে অন্য তিনটি সুগার প্রতিক্রিয়াটির একটি মধ্যবর্তী পয়েন্টে “আটকে” পেয়েছিল, সেখানে রাইবোস অণুগুলির একটি বৃহত অনুপাত এমন একটি আকারে রূপান্তরিত হয়েছিল যা সম্ভবত নিউক্লিওটাইড গঠনের জন্য পারমাণবিক বেসের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে।
কৃষ্ণমূর্তি বলেছেন, “আমরা যা পেয়েছিলাম তা ছিল ২-ইন -১: “এটি একটি বোনাস ছিল। আমরা অনুমান করিনি যে নিউক্লিওটাইড তৈরির জন্য প্রতিক্রিয়াটি মঞ্চে বিরতি দেবে।”
গবেষকরা সতর্ক করেছেন যে, এমনকি যদি এই প্রতিক্রিয়াগুলি সমস্ত অ্যাবিয়ালিভাবে ঘটতে পারে তবে এর অর্থ এই নয় যে এগুলি সেই প্রতিক্রিয়া যা অগত্যা জীবনের ফলস্বরূপ।
কৃষ্ণমূর্তি বলেছেন, “এই ধরণের রসায়নগুলি অধ্যয়ন করা আমাদের বুঝতে সহায়তা করে যে কোন ধরণের প্রক্রিয়াগুলি আজ জীবনকে গঠন করে এমন অণুগুলির দিকে পরিচালিত করতে পারে, তবে আমরা দাবি করছি না যে এই নির্বাচনটি আরএনএ এবং ডিএনএর দিকে পরিচালিত করেছিল, কারণ এটি বেশ লাফ,” কৃষ্ণমূর্তি বলেছেন। “আরএনএতে যাওয়ার আগে আরও অনেক কিছু ঘটতে হবে যা ঘটতে হবে, তবে এটি একটি ভাল শুরু” “
ভবিষ্যতের গবেষণায়, দলটি “প্রোটোসেলস” নামক আদিম সেলুলার কাঠামোর অভ্যন্তরে এই রাসায়নিক বিক্রিয়াটি ঘটতে পারে কিনা তা পরীক্ষা করার পরিকল্পনা করেছে।
“পরবর্তী প্রশ্নটি হ’ল, রাইবোস কি কোনও প্রোটোসেলের মধ্যে বেছে বেছে সমৃদ্ধ করা যেতে পারে এবং এটি কোনও প্রোটোসেলের মধ্যে নিউক্লিওটাইডগুলি তৈরি করতে আরও প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে?” কৃষ্ণমূর্তি বলে। “যদি আমরা এটি ঘটতে পারি তবে এটি প্রোটোসেলকে বাড়তে এবং বিভক্ত করতে বাধ্য করার জন্য পর্যাপ্ত উত্তেজনা তৈরি করতে পারে – যা আমরা কীভাবে বৃদ্ধি করি ঠিক তা হ’ল” “
কৃষ্ণমূর্তি ছাড়াও অধ্যয়ন “ডায়ামিডোফসফেট দিয়ে ফসফরিলেশন দ্বারা পেন্টোজগুলির মধ্যে রাইবোফুরানোজ-আইসোমারের নির্বাচন“স্ক্রিপস রিসার্চের হ্যারল্ড এ ক্রুজ সহ-রচনা করেছিলেন।
কাজটি নাসা অ্যাস্ট্রোবায়োলজি এক্সোবায়োলজি অনুদান (80nssc22k0509) দ্বারা সমর্থিত ছিল।