Biologové ze Spojených států prokázali pravděpodobnost alternativní varianty vývoje života, podle které RNA a DNA molekuly vznikly současně a obcházely stádium světa RNA, podle článku publikovaného v časopise Angewandte Chemie.
"I když věříte ve 'svět RNA', musíte převzít víru a pozici, že něco existovalo současně s RNA a pomohlo životu vyvíjet se směrem k DNA a proteinům." Proč nepředpokládat, že DNA a RNA vznikly současně, a nesnažte se proměnit druhou v první pomocí nějaké šílené chemie, “řekl Ramanarayanan Krishnamurthy z Scripps Institute v La Jolla (USA).
Podle dnes obecně přijímané teorie „RNA-světa“hrály molekuly proteinů a DNA v prvních živých organismech na Zemi molekuly RNA. Následně proteiny začaly řídit buněčné procesy a DNA převzala roli úložiště genetických informací. Vědci nyní experimentují s krátkými molekulami RNA ve snaze replikovat původ života v laboratoři.
Zejména biologičtí evoluční biologové se dnes snaží porozumět tomu, jak byly molekuly RNA nahrazeny jejich protějšky DNA. Většina vědců předpokládá, že se to stalo postupně - nejprve se objevily takzvané „chiméry“, molekuly sestávající z vazeb RNA a DNA a poté nukleotidy RNA byly postupně nahrazeny známými „písmeny“obsaženými v našem genetickém kódu.
Krishnamurti a jeho kolegové zjistili, že k tomu nejpravděpodobněji nemohlo dojít ve skutečnosti, když studovali, jak stabilní budou takové chimérické „hybridy“DNA a RNA. Vědci za tímto účelem shromáždili několik krátkých řetězců „čistých“molekul DNA a RNA, složených z 16, 10 a 6 „písmen“- nukleotidů.
Vědci zpracovali některé z těchto molekul takovým způsobem, že některá z „písmen“v nich se změnila na analogy používané v RNA nebo DNA, v důsledku čehož se stali chimérickými „hybridy“, podobnými těm „stavebním blokům života“, které existovaly během vzniku života. Po přípravě řešení takových „chimér“je autoři článku zahřáli a sledovali, jak rychle se rozkládají.
Jak se ukázalo, dokonce přidání jednoho cizího „písmene“vedlo k prudkému snížení stability molekul, čímž se snížila teplota jeho rozkladu o 10 až 20 stupňů Celsia. Podobná reakce byla pozorována jak v molekulách DNA, tak v molekulách RNA se změnami v jakýchkoli typech písmen a vazbami mezi nimi, což naznačuje, že všechny chiméry jsou v přírodě extrémně nestabilní.
Jejich nestabilita, jak připouští Krishnamurti, neznamená, že by v zásadě nemohly existovat v primární „polévce“pozemských oceánů, ale jejich existence v prvních živých buňkách by vyžadovala přítomnost komplexních enzymů, které by takové molekuly neustále „opravovaly“a chráňovaly je před rozklad. Je vysoce nepravděpodobné, že by vznikly dříve, než se objeví první proteiny a DNA.
Propagační video:
Proto podle Krishnamurtiho nebyl možný plynulý přechod ze světa RNA do moderního života, což ho přimělo myslet si, že jak RNA, tak DNA vznikly současně, a že první život je mohl ve svém životě použít oba. Takový scénář je podle jeho názoru více konzistentní s výsledky experimentů a s tím, co vidíme v moderních organismech, než s hypotézou „RNA světa“.