علماء بمستشفى ماساشوستس العام يعملون على تخليق خلايا أولية بدائية مكوّنة من شريط حمض نووي مغطاة بداخل غشاء محدد، وقد أنجزوا خطوةً هامّة في سبيل تحقيق هدفهم. في عدد 28 نوفمبر من دورية (العلم) يصف العلماء الحل لما يمكن أن يكون مشكلة خطيرة في عدم التوافق بين المتطلبات الكيمائية لنسخ الحامض النووي الريبي RNA وثبات واستقرار غشاء الخلية البدائية.
يقول أحد أعضاء الفريق البحثي أنهم قد وجدوا حلاً لمشكلة طويلة الأمد في فهم أصل الحياة الخلوية. فالمتطلبات الكيميائية لنسخ الحامض الريبي النووي تتطلب وجود أيون الماغنسيوم ولكن المستويات العالية منه قد تطيح بالأغشية والأحماض الدهنية التي ربما تحيط بالخلايا الحية الأولى.
واحدة من مهام هذا الفريق البحثي كانت محاولة تطوير نموذج للخلية البدائية الأولى من المكونات التي يحتمل أنها كانت قد وُجدت في بيئة الأرض البدائية في الزمان السحيق. فقد أحرزوا تقدمًا تجاه تكوين الغشاء الخلوي من الأحماض الدهنية التي كانت وفيرة بطبيعة الحال وطبيعيا ان تشكل نفسها في فقاعات، ولكن العنصر الوراثي الحامض النووي DNA أو الحامض الريبي RNA القادر على عملية النسخ المتماثل كان مفقوداً. قام الفريق البحثي بفحص ما إذا كانت العمليات الكيميائية البسيطة من الممكن أن تدفع النسخ المتماثل الغير أنزيمي للحامض النووي الريبى RNA، والذي يعتقد العلماء أنه كان الحامض النووي الأول الذي تتطور.
لمعالجة التعارض بين الحاجة إلى أيونات الماغنسيوم لاشتقاق تجمعات الحامض النووي الريبى وبين قدرة الأيونات على تكسير الأحماض الدّهنية. اختبر العلماء عدد من الخالِبات — وهى جزيئات صغيرة تُكون رابطة قوية بالأيونات المعدنية لقدرتها على حماية الأحماض الدهنية من الآثار المحتملة لزعزعة الاستقرار الناتجة عن تأثيرات أيون الماغنسيوم.
وجد بأن هذه الخالبات تكون فعّالة في حماية أغشية الحويصلات الدهنية من الاضطراب الذى ينتج عن أثر أيونات الماغنسيوم، ولاختبار سماحية هذه الجزيئات لأيونات الماغنسيوم ببلورة تجمعات الحمض النووي الريبى قام العلماء بوضع الجزيئات التي تتكون من خيوط الـRNA فى حويصلات الأحماض الدهنية، وجدوا أنه في حالة وجود أيون الماغنسيوم Mg+2 وواحد من أربعة جزيئات من الخالبات فإن واحداً منهم سينشط.
هناك أيضًا بعض الجزيئات التي من الممكن لها أن تحمى أغشية الخلية ضد تأثيرات أيون الماغنسيوم إلا أنها لا تدع كمياء الحامض النووي الريبى أن تعمل، لكن من المعتقد أن عملية التنشيط السابقة لها القدرة على عمل الوظيفتين حماية الاغشية الخلوية والسماح بعمل النسخ المتماثل للحامض النووي، وزيادة التنشيط سيزيد حتمًا من فعالية نسخ الحامض.
