Vědci ze Spojených států a Jižní Afriky ukázali, že krátké nukleotidové řetězce RNA se mohou spontánně kombinovat a vytvářet velké molekuly. Tato schopnost je nezbytná pro výskyt sloučenin s enzymatickou aktivitou, které uchovávají genetické informace, v primárním bujónu. Článek vědců byl publikován v časopise Royal Society Open Science.
Podle hypotézy světa RNA byly prekurzory živých buněk enzymovými molekulami (ribozymy) schopnými se samy kopírovat (replikovat). Je známo, že takové sloučeniny jsou velké a komplexní. Měli být tvořeni z menších molekul procesem zvaným ligace, kde jsou na jejich koncích spojeny dva nukleotidové řetězce. Taková reakce je však prováděna samostatnou skupinou enzymů (ligáz), takže by svět RNA nebyl možný bez přítomnosti ribozymů, které zajišťují jejich vlastní ligaci.
Vědci použili jako předmět výzkumu komplexní ribozymovou RNA polymerázu R18. Tato velká molekula má dvě aktivní místa. Jeden z nich provádí polymerázovou aktivitu, tj. Syntetizuje molekulu RNA z nukleotidů, druhý je ligázové jádro. Specialisté odstranili různé fragmenty z ribozymu a získali řadu malých řetězců, z nichž všechny měly ligační centrum. Posledně jmenovaná, stejně jako kompletní R18 polymeráza, byla umístěna do prostředí obsahujícího jiné malé molekuly RNA (substráty).
Vědci vyhodnotili schopnost molekul se samo-ligovat. R18 vykazoval velmi nízkou aktivitu, ale nejmenší vlákno (R18-T4) připojilo k sobě celou řadu molekul RNA. Se zvýšením délky řetězce se aktivita ligázy snížila a molekula se mohla vázat pouze na určité substráty. Podle odborníků takto získávají ribozymy specifičnost charakteristik enzymů v živých buňkách.
Výsledky studie ukázaly, že v raných stádiích světa RNA se velké molekuly objevily fúzí ligáz s různými malými ribonukleovými řetězci. Zpočátku takové sloučeniny nemohly účinně vykonávat enzymatické funkce, jako je samokopírování, ale již měly specifičnost pro určité substráty. V průběhu molekulární evoluce se zvýšila jejich replikační schopnost.