AEG - חומר גנטי (?) קדום התגלה בחיידקים כחוליים

כשמדברים היום על החומר הגנטי ביצורים החיים, זה כמעט מובן מאליו שאנו מדברים על DNA. אם נעבור לנגיפים, בחלק מהם נמצא נמצא חומר תורשתי אחר, RNA, הקרוב במבנהו הכימי ל-DNA. מה חשוב בחומר תורשתי - שיהיה קל לשכפל אותו, ושיהיה ניתן להצפין בו מידע. DNA ו-RNA - שתיהן חומצות גרעין שנבדלות זו מזו באטום חמצן בסוכר המרכיב את השלד שלהם, ובבסיס חנקני אחד -  עושים זאת מצוין. אך DNA ו-RNA לא תמיד היו כאן.  מקובל היום להניח ש-RNA קדם ל-DNA בהיסטוריה של החיים, בתקופה קצרה - המכונה "עולם ה-RNA". אך מה קדם ל-RNA כחומר תורשתי? כיצד נראה החומר התורשתי של החיים שקדמו ל"עולם ה-RNA"?

השלד של חומצות הגרעין המוכרות לנו מורכב למדי - שילוב של סוכרים וחומצה תלת זרחתית - ולא הצליחו לייצר אותו באופן ספונטני בתנאי מעבדה ולכן הניחו שהשלד הקדום היה פשוט יותר. לפחות ששה חומרים, שסונתזו במעבדה, הוצגו כמועמדים להקדים את הסוכר-זרחה של חומצות הגרעין בחומר התורשתי של עולם ה"קדם-RNA".

בין היתר, הוצג כבר ב-1991 חומר תורשתי היפותטי קדום, בעל שלד חלבוני, המכונה PNA (ר"ת של Peptid nucleic acid - שם קצת מטעה, היות והוא אינו חומצי). נגזרת של החומצה האמינית גליצין,  N-(2-Aminoethyl) Glycine, המכונה AEG, מהווה את השלד שלו. הבעיה העיקרית לגבי תקפות ההשערה, נבעה מכך ש-AEG, שסונתזה במעבדה, לא היתה מוכרת מהטבע.

AEG כמרכיב ב-PNA

לאחרונה, קבוצת חוקרים מארצות הברית ושוודיה, בראשותו של פול קוקס (Cox), חיפשה ומצאה את ה-AEG במינים שונים - מכל חמשת תת-הקבוצות של החיידקים הכחוליים, ובסביבות שונות מרחבי העולם. לא ברור עדיין מה תפקידו של ה-AEG בחיידקים, אך מציאת המולקולה בטבע, "מחזקת" את האפשרות, שאולי AEG היוותה חלק מחומר גנטי קדום.

ל-AEG פוטנציאל מחקרי וטיפולי כמשתיקת גנים במחלות גנטיות מסויימות. אך על-כך בהזדמנות אחרת.


לקריאה נוספת

על PNA כחומר תורשתי משוער

 Kevin E. Nelson,  Matthew Levy, and  Stanley L. Miller, 2000,  Peptide nucleic acids rather than RNA may have been the first genetic molecule. PNAS, 97: 3868-36871


על מציאת AEG בחיידקים כחוליים

Sandra Anne Banack, James S. Metcalf, Liying Jiang, Derek Craighead  Leopold L. Ilag, Paul Alan Cox, 2012, Cyanobacteria Produce N-(2-Aminoethyl)Glycine, a Backbone for Peptide Nucleic Acids Which May Have Been the FirstGenetic Molecules for Life on Earth, PLoS ONE 7(11): e49043. doi:10.1371/journal.pone.0049043