الحياة غير الخلوية

رسم توضيحي من إنتاج مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) للبنية الدقيقة لفيروس SARS-CoV-2 كما تُرى باستخدام المجهر الإلكتروني

الحياة غير الخلوية ، والمعروفة أيضًا بالحياة اللاخلوية ، هي الحياة التي توجد دون بنية خلوية لجزء على الأقل من دورة حياتها . [ 1 ] تاريخيًا، افترضت معظم تعريفات الحياة أن الكائن الحي يجب أن يتكون من خلية واحدة أو أكثر، [ 2 ] ولكن، بالنسبة للبعض، لم يعد هذا شرطًا ضروريًا، وتسمح المعايير الحديثة بأشكال من الحياة تعتمد على ترتيبات هيكلية أخرى. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

العوامل المعدية التي تحتوي على الأحماض النووية

الفيروسات

صورة توضح أنواع الفيروسات
أنواع الفيروسات

وصف الباحثون الفيروسات في البداية بأنها " سموم " أو " مواد سامة "، ثم بأنها " بروتينات معدية "؛ لكنها تمتلك مادة وراثية ، وبنية محددة، وقدرة على التجمع التلقائي من مكوناتها. وقد أثار هذا جدلاً واسعاً حول ما إذا كان ينبغي اعتبارها كائنات حية أو غير حية - كائنات بيولوجية صغيرة جداً أم جزيئات كيميائية حيوية كبيرة جداً . وبدون عوائلها، لا تستطيع الفيروسات القيام بأي من وظائف الحياة - مثل الأيض، أو النمو، أو التكاثر. ومنذ خمسينيات القرن الماضي، اعتبر العديد من العلماء الفيروسات كائنات تقع على الحدود بين الكيمياء والحياة؛ منطقة رمادية بين الكائنات الحية وغير الحية. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

الفيروسات

إذا كانت الفيروسات تُصنّف ضمن الكائنات غير الحية أو التي تُعتبر كائنات هامشية، فإنّ الفيروسات العارية أبعد ما تكون عن أن تكون كائنات حية. تُعدّ الفيروسات العارية من أصغر العوامل المُعدية، إذ تتكوّن فقط من خيوط قصيرة من الحمض النووي الريبي الدائري أحادي السلسلة، دون غلاف بروتيني. وهي معروفة فقط بإصابتها للنباتات المزهرة، التي يُعدّ بعضها ذا أهمية تجارية. تتميّز جينومات الفيروسات العارية بصغر حجمها الشديد، حيث يتراوح عدد قواعدها النيتروجينية بين 246 و467 قاعدة . في المقابل، يبلغ حجم جينوم أصغر الفيروسات القادرة على إحداث العدوى حوالي 2000 قاعدة نيتروجينية. [ 9 ] [ 10 ] لا يُشفّر الحمض النووي الريبي للفيروسات العارية أي بروتين. [ 11 ] تعتمد آلية تضاعفها على استغلال بوليميراز الحمض النووي الريبي II ، وهو إنزيم في الخلية المضيفة يرتبط عادةً بتخليق الحمض النووي الريبي الرسول من الحمض النووي ، والذي يُحفّز بدلاً من ذلك تخليق الحمض النووي الريبي الجديد بطريقة "الدائرة المتدحرجة" باستخدام الحمض النووي الريبي للفيروسات العارية كقالب. بعض الفيروسات الصغيرة هي ريبوزيمات ، تمتلك خصائص تحفيزية تسمح بالانقسام الذاتي وربط الجينومات ذات الحجم الواحد من وسائط التضاعف الأكبر. [ 12 ]

يُفسر أحد التفسيرات المحتملة لأصل الفيروسات الصغيرة (الفيرويدات) بأنها "بقايا حية" من عالم افتراضي قديم غير خلوي يعتمد على الحمض النووي الريبي (RNA ) قبل تطور الحمض النووي (DNA) أو البروتين. [ 13 ] [ 14 ] وقد طُرح هذا الرأي لأول مرة في ثمانينيات القرن العشرين، [ 13 ] ثم عاد ليحظى بشعبية في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين لتفسير المراحل الوسيطة الحاسمة في تطور الحياة من المادة غير الحية ( التكوين التلقائي للحياة ). [ 15 ] [ 16 ]

المسلات

في عام 2024، أعلن باحثون عن اكتشاف محتمل لعناصر شبيهة بالفيروسات، ولكنها متميزة، تعتمد على الحمض النووي الريبي (RNA)، أُطلق عليها اسم "المسلات". وقد وُجدت هذه المسلات في قواعد بيانات تسلسل الميكروبيوم البشري ، ويُحتمل وجودها في بكتيريا الأمعاء . وهي تختلف عن الفيروسات في أنها تُشفّر بروتينين مختلفين، يُطلق عليهما اسم "الأوبلينات"، وفي البنية الثانوية المتوقعة الشبيهة بالقضيب لحمضها النووي الريبي. [ 17 ] [ 18 ]

السلف المشترك العالمي الأول

يُعد السلف المشترك العالمي الأول ( FUCA) مثالاً على شكل حياة غير خلوي مقترح، حيث إنه السلف الأقدم للسلف المشترك العالمي الأخير ، وسلالاته الشقيقة، وكل خلية حية حاليًا. [ 19 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "ما هي الحياة غير الخلوية؟" . وايز جيك . شركة كونجيكتشر. 2009. مؤرشف من الأصل في 21 يناير 2021. تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2009 .
  2. "الخصائص السبع للحياة" . infohost.nmt.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2017 .
  3. بينر، س. أ. (26 يناير 2017). "تعريف الحياة" . علم الأحياء الفلكي . 10 (10): 1021-1030 . رمز Bibcode : 2010AsBio..10.1021B . doi : 10.1089/ast.2010.0524 . ISSN 1531-1074 . PMC 3005285. PMID 21162682 .   
  4. تريفونوف إي (2012). "تعريف الحياة: الإبحار عبر الشكوك" ( ملف PDF) . مجلة بنية وديناميكيات الجزيئات الحيوية . 29 (4): 647-650 . doi : 10.1080/073911012010525017 . PMID 22208269. S2CID 8616562. مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2012. تم الاسترجاع في 27 يناير 2017 - عبر JBSD.  
  5. ما و (26 سبتمبر 2016). "جوهر الحياة" . بيولوجي دايركت . 11 (1): 49. doi : 10.1186/ s13062-016-0150-5 . ISSN 1745-6150 . PMC 5037589. PMID 27671203 .   
  6. فياريال إل بي (ديسمبر 2004). "هل الفيروسات كائنات حية؟" . مجلة ساينتفك أمريكان . 291 (6): 100-105 . رمز Bibcode : 2004SciAm.291f.100V . doi : 10.1038/scientificamerican1204-100 . PMID 15597986. مؤرشف من الأصل في 22 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 27 أبريل 2013 . 
  7. فورتير ، ب. (3 مارس 2010). "تعريف الحياة: وجهة نظر الفيروس" . أصل الحياة وتطورها في علم الأحياء . 40 (2): 151-160 . Bibcode : 2010OLEB...40..151F . doi : 10.1007/s11084-010-9194-1 . PMC 2837877. PMID 20198436 .  
  8. لوف أ (1 يناير 1957). "مفهوم الفيروس" . علم الأحياء الدقيقة . 17 (2): 239-253 . doi : 10.1099/00221287-17-2-239 . PMID 13481308 . 
  9. دينر، ت. أو. (أغسطس 1971). "فيروس درنة البطاطا المغزلية". الجزء الرابع: حمض نووي ريبوزي (RNA) متكاثر ذو وزن جزيئي منخفض. علم الفيروسات . 45 (2): 411-428 . doi : 10.1016/0042-6822(71)90342-4 . PMID 5095900 . 
  10. "الجدول الزمني لأبحاث ARS - تتبع الفيروس المراوغ" . 2 مارس 2006. مؤرشف من الأصل في 6 يوليو 2007. تم الاطلاع عليه في 18 يوليو 2007 .
  11. تساغريس إي إم، مارتينيز دي ألبا إيه إي، غوزمانوفا إم، كالانتيديس ك (2008). "الفيروسات العارية" . علم الأحياء الدقيقة الخلوية . 10 (11): 2168-79 . doi : 10.1111/j.1462-5822.2008.01231.x . hdl : 10662/23889 . PMID 18764915 . 
  12. داروس ، جيه إيه، وإيلينا، إس إف، وفلوريس (2006). "الفيروسات العارية: خيط أريادني في متاهة الحمض النووي الريبي" . تقارير EMBO . 7 (6): 593-598 . doi : 10.1038/sj.embor.7400706 . PMC 1479586. PMID 16741503 .  
  13. 1 2 دينر، ت. أو. (1989). "الحمض النووي الريبوزي الدائري: بقايا من التطور ما قبل الخلوي؟" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 86 (23): 9370-4 . Bibcode : 1989PNAS...86.9370D . doi : 10.1073/pnas.86.23.9370 . PMC 298497. PMID 2480600 .  
  14. فياريال إل بي (2005). الفيروسات وتطور الحياة . واشنطن العاصمة: مطبعة الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة. ص 31. ISBN  1-55581-309-7.
  15. ^ فلوريس آر، جاجو زاشيرت إس، سيرا بي، سانجوان آر، إيلينا إس إف (2014). "الفيروسات: الناجون من عالم الحمض النووي الريبي؟" (بي دي إف) . المراجعة السنوية لعلم الأحياء الدقيقة . 68 : 395– 414. دوى : 10.1146/annurev-micro-091313-103416 . اتش دي ال : 10261/107724 . بميد 25002087 . أرشفة (PDF) من الأصلي في 22 ديسمبر 2018 . تم الاسترجاع في 15 ديسمبر 2018 . 
  16. زيمر سي (25 سبتمبر 2014). "مبعوث صغير من الماضي القديم" . صحيفة نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 22 نوفمبر 2014 .
  17. ^ صديق س (29 يناير 2024). "اكتشاف أجزاء من الحمض النووي الريبوزي (RNA ) "غريبة للغاية" تصيب الميكروبات في أمعائنا . مجلة نيتشر . doi : 10.1038/d41586-024-00266-7 . PMID 38291328. مؤرشف من الأصل في 30 يناير 2024. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2024 . 
  18. ^ بينيسي إي (26 يناير 2024). "«أمرٌ لا يُصدق»: اكتشاف كيانات جديدة شبيهة بالفيروسات في ميكروبات الأمعاء البشرية . مجلة ساينس . doi : 10.1126/science.znxt3dk . مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 يناير 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 يناير 2024 .
  19. بروسدوتشيمي، ف.، خوسيه، م. ف.، دي فارياس، س. ت. (2019). "السلف المشترك العالمي الأول (FUCA) باعتباره السلف الأقدم لسلالة السلف المشترك العالمي الأخير (LUCA)". في بونتاروتي، ب. (محرر). التطور، أصل الحياة، المفاهيم والأساليب . تشام: دار نشر سبرينغر الدولية. ص 43-54 . doi : 10.1007/978-3-030-30363-1_3 . ISBN  978-3-030-30363-1. S2CID 199534387 .