Yhdysvaltojen biologit ovat osoittaneet, että elämän evoluutiossa on vaihtoehtoinen variantti, jonka mukaan RNA- ja DNA-molekyylit nousivat samanaikaisesti ohittaen RNA-maailman vaiheet, Angewandte Chemie -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
”Vaikka uskotkin” RNA-maailmaan”, sinun on otettava usko ja kanta siihen, että jotain oli olemassa samanaikaisesti RNA: n kanssa ja auttoi elämää kehittymään kohti DNA: ta ja proteiineja. Miksei oletettaisi, että DNA ja RNA syntyivät samanaikaisesti, ja älä yritä muuttaa toista ensimmäiseksi jollain hulluilla kemialla”, sanoi Ramanarayanan Krishnamurthy Scripps-instituutista La Jollassa (USA).
Tänään yleisesti hyväksytyn "RNA-maailman" teorian mukaan RNA-molekyylit näyttivät proteiinien ja DNA: n roolia ensimmäisissä elävissä organismeissa maan päällä. Myöhemmin proteiinit alkoivat hallita soluprosesseja, ja DNA otti geneettisen tiedon varaston roolin. Tutkijat kokeilevat nyt lyhyitä RNA-molekyylejä yrittääkseen jäljitellä elämän alkuperää laboratoriossa.
Erityisesti molekyylin evoluutiobiologit yrittävät nykyään ymmärtää, kuinka RNA-molekyylit korvattiin niiden DNA-vastineilla. Suurin osa tutkijoista olettaa, että tämä tapahtui vähitellen - ensin ilmestyivät ns "kimeerit", molekyylit, jotka koostuivat sekä RNA: n että DNA: n linkistä, ja sitten RNA-nukleotidit korvattiin vähitellen tutuilla "kirjaimilla", jotka sisältyvät geneettiseen koodiin.
Krishnamurti ja hänen kollegansa totesivat, että tätä todennäköisimmin ei olisi voinut tapahtua todellisuudessa, tutkittuaan kuinka vakaa sellainen kimeerinen DNA: n ja RNA: n "hybridi" olisi. Tätä varten tutkijat ovat keränneet useita lyhyitä ketjuja "puhdasta" DNA- ja RNA-molekyylejä, jotka koostuvat 16, 10 ja 6 "kirjaimesta" -nukleotideista.
Tutkijat ovat prosessoineet joitain näistä molekyyleistä siten, että osa niistä "kirjaimista" muuttui RNA: ssa tai DNA: ssa käytettäviksi analogeiksi, minkä seurauksena niistä tuli kimeerisiä "hybridejä", samanlaisia kuin "elämän rakennuspalikat", joita oli olemassa elämän alkuvaiheessa. Valmistettuaan ratkaisuja sellaisista "kimeereistä", artikkelin kirjoittajat lämmittivät niitä ja seurasivat kuinka nopeasti ne hajoavat.
Kuten osoittautui, jopa yhden vieraan "kirjaimen" lisääminen johti molekyylien stabiilisuuden voimakkaaseen heikkenemiseen vähentäen sen hajoamisen lämpötilaa 10-20 astetta. Samanlainen reaktio havaittiin sekä DNA-molekyyleissä että RNA-molekyyleissä muutoksilla minkä tahansa tyyppisissä kirjaimissa ja niiden välisissä sidoksissa, mikä viittaa siihen, että kaikki kimeerit ovat luonteeltaan erittäin epävakaita.
Niiden epävakaus, kuten Krishnamurti myöntää, ei tarkoita, että niitä ei voisi periaatteessa esiintyä Maan valtamerten primaarisessa "keitossa", mutta niiden olemassaolo ensimmäisissä elävissä soluissa edellyttäisi monimutkaisten entsyymien läsnäoloa, jotka "korjaavat" tällaisia molekyylejä jatkuvasti ja suojaavat niitä rapistua. On erittäin epätodennäköistä, että ne syntyivät ennen ensimmäisten proteiinien ja DNA: n ilmestymistä.
Mainosvideo:
Siksi Krishnamurti mukaan sujuva siirtyminen RNA-maailmasta nykyaikaiseen elämään oli mahdotonta, mikä sai hänet ajattelemaan, että sekä RNA että DNA syntyivät samanaikaisesti ja että ensimmäinen elämä voisi käyttää molempia elämässään. Tällainen skenaario on hänen mielestään yhdenmukaisempi kokeiden tulosten ja sen kanssa, mitä näemme nykyisissä organismeissa kuin "RNA-maailman" hypoteesin kanssa.