Sciencemag.cz
Doporučujeme
Další výzkum na Scripps Research Institute ukazuje, že kombinace RNA a DNA mohla stát už na počátku pozemského života.
Jedná se tak o alternativu k teorii RNA světa, kterou na této instituci rovněž podrobně zkoumají.
Viz také: RNA svět by po 4 miliardách let mohl zase začít fungovat
Základem nového výzkumu má být „falzifikace“ přechodu od RNA k DNA pomocí „smíchaných“ molekul, tedy takových, kde se střídaly nukleotidy s různými cukernými složkami. Na pohled by to nemuselo ničemu vadit, proč by přes zbytek kyseliny fosforečné spolu nemohla být propojena ribóza a deoxyribóza. Nicméně nové pokusy na Scripps Research Institute prý vedou k závěru, že takové útvary nejsou stabilní, především tepelně.
K podobným závěrům došel také nositel Nobelovy ceny Jack Szostak z Harvardu. Podle jeho názoru by přechod od RNA světa k DNA klasickou selekcí byl obtížný, původní molekuly RNA by byly stabilnější a převládly by nad hybridy s DNA – a to naproti tomu, že samotná DNA je pak už tepelně odolnější. Dnes v živém světě na hybridní molekuly prakticky nenarážíme, to je ovšem důsledek opravných mechanismů; pokud se do DNA přimíchá báze s cukernou složkou RNA, enzymy ji vystřihnou. Takové opravné mechanismy mohly ale existovat už i na úsvitu života.
Hlavním autorem studie, která vyšla v Angewandte Chemie International Edition, byl Ramanarayanan Krishnamurthy. Podle ní je pravděpodobnější, že na samém počátku života se obě molekuly nějak „potkaly“ a RNA a DNA fungovaly vedle sebe, nejspíš v oddělených rolích. Podobně jako je tomu dnes.
Zdroj: Phys.org
Poznámky:
Přechod od RNA světa by ovšem přece nemusel probíhat přes molekuly kombinující stavební jednotky obou těchto kyselin, kdy se do jedné molekuly náhodně vmíchá jiný nukleotid. Navíc, tímto způsobem by se změna ani nepřenesla do další generace, enzym kopírující RNA by k nukleotidu DNA doplnil komplementární bázi, ovšem nejspíš zase tu RNA (měl by je v zásobě pro „normální práci“).
Zde uváděnou alternativou k RNA světu se myslí svět z DNA a RNA bez proteinů, jejichž katalytické funkce by zastávala RNA?
Asi takto sa mohli vyvinúť vírusy, ktoré (a možno veľmi skoro) sa „obalili“ proteínmi, pričom sa „naučili“ ako ich kódovať a tak vlastne uchovávať a prenášať genetickú informáciu. No a došlo, samozrejme, aj k tomu, že „infikovali“ organizmy založené na RNA-molekule. Pri tejto koexistencii sa skutočne začal onen evolučný zápas, teda „kto z koho“, a tu sa ukázala prednosť DNA sveta oproti svetu RNA v stabilite, pravdaže s podporou geneticky kódovaných proteínov, teda nie iba takých „náhodných“ (a nakoniec prečo nie, pri prvotných nekoordinovaných genetických mutáciách, kedy ešte neboli dostatočne vyvinuté tie „opravné mechanizmy“, zaiste sa mohli „pozliepať“ i polypeptidy, ktoré nemuseli mať nevyhnutne fyziologickú funkciu, aké poznáme dnes). Pôvodne som si myslel, že k „infekcii“ vírusmi došlo až na bunečnej úrovni, teda kedy už existovali skutočné bunky, tie prvotné ešte bez jadra (čiže prokaryoty) a až po infekcii vírusmi získali skutočné jadro a stali sa z nich eukaryoty. No k vzájomnému „spolužitiu“ (a konfrontácii) oboch svetov, teda RNA i DNA, mohlo a v skutočnosti aj muselo dôjsť omnoho skôr, ako sa vyvinuli prvotné bunky. Z toho vyplýva jedna vec: vírusy sú prítomné od samého počiatku vývoja života na Zemi a bez nich by pravdepodobne bol život ustrnul vo fáze „RNA sveta“.