علم

اكتشف العلماء أن الخلايا الحية قد شكلت روابط الكربون والسيليكون

اكتشف العلماء أن الخلايا الحية قد شكلت روابط الكربون والسيليكون

صنع العلماء خلايا حية من روابط الكربون والسيليكون. هذا يثبت لأول مرة على الإطلاق أن الطبيعة يمكن أن تضم السيليكون في اللبنات الأساسية للحياة.

تقول جينيفر كان ، باحثة ما بعد الدكتوراة والمؤلفة الرئيسية للدراسة الجديدة من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا .

شوهدت روابط الكربون والسيليكون هذه من قبل ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم العثور عليها في الطبيعة. قد تكون أجزاء مفقودة لفهم الحياة القائمة على السيليكون في أجزاء أخرى من الكون.

[الصورة مقدمة من واروت رونجوثاي / ويكيميديا]

هل هذا يعني أننا نتوقع كائنات السيليكون الآن؟ حسنًا ، خارج ستار تريكمخلوقات هورتا ، ليس بعد. الكربون والسيليكون متشابهان كيميائيا. يمكن لكلاهما تشكيل سلاسل بسهولة بفضل هيكلها.

فاز البحث مؤخرًا بجائزة تحدي الطلاب في داو للاستدامة والابتكار (SISCA) وأظهر أن الروابط المستخدمة في المستحضرات الصيدلانية يمكن جعلها أكثر صداقة للبيئة.

قال فرانسيس أرنولد ، الباحث الرئيسي في الدراسة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، إن الفريق طور علم الأحياء.

قال أرنولد: "قررنا أن نجعل الطبيعة تفعل ما يمكن للكيميائيين فقط القيام به - بشكل أفضل فقط".

استخدم الباحثون التطور الموجه الذي ينتج إنزيمات جديدة في المختبرات عن طريق الانتقاء الاصطناعي. الهدف ليس فقط تحسين الإنزيم من خلال التطور ولكن أيضًا لإقناع الإنزيم بتكوين رابطة سيليكون-كربون.

قال أرنولد: "إنها مثل تربية حصان سباق". "يدرك المربي الجيد القدرة المتأصلة للحصان على أن يصبح متسابقًا ويجب أن يظهر ذلك في الأجيال المتعاقبة. نحن نفعل ذلك فقط بالبروتينات."

تقديم شكل الحياة القائم على السيليكون [الصورة بإذن من لي تشن ويان ليانغ من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا]

إذا لم نتوقع ظهور أشكال الحياة من السيليكون على الأرض في أي وقت قريب ، فماذا نتوقع؟ حسنًا ، أي عدد من الأشياء. يمكن لمتخصصي الصيدلة والزراعة والوقود استخدام العمليات لجعل روابط الكربون والسيليكون التي يحتاجونها لمنتجاتهم بكفاءة أكبر.

قالت Annaliese Franz من جامعة كاليفورنيا في ديفيس: "هذا شيء يتحدث عنه الناس ، ويحلمون به ، ويتساءلون عنه".عالم جديد.كان فرانز غير مشارك في البحث. "يمكن لأي كيميائي صيدلاني أن يقرأ هذا يوم الخميس ويوم الجمعة يقرر أنه يريد أن يأخذ هذا على أنه لبنة يمكن أن يستخدمها.

قد يُظهر هذا أيضًا أن آثار الكربون قد لا تكون العلامات الوحيدة للحياة التي يجب أن نبحث عنها. إذا استمر الباحثون في الجمع بين بكتيريا الكربون والسيليكون ، فقد نتمكن من التنبؤ أو فهم الشكل الذي يمكن أن تبدو عليه.

يمكنك قراءة المقالة بأكملها ، "Directed Evolution of Cytochrome c for Carbon-Silicon Bond Formation: Bringing Silicon to Life،" on علم.

راجع أيضًا: اكتشف الفريق أنه يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون لإنتاج الإيثانول

عبر معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

شاهد الفيديو: علماء ينجحون بإنتاج دماء داخل مفاعل بيولوجي (شهر نوفمبر 2020).