Sciencemag.cz
Doporučujeme
V roce 1953 byly provedeny známé Millerovy-Ureyovy experimenty, kdy účinkem elektrických výbojů na směs jednoduchých molekul (voda, methan, amoniak, vodík) vznikaly aminokyseliny. Ale co nukleové kyseliny? Pokud na počátku evoluce stála RNA, jak se k ní dostat prebiotickými chemickými reakcemi?
Nedávné rozvíjení původních pokusů provedené na Georgia Institute of Technology vede k závěru, že při vzniku života se mohla uplatňovat celá řada různě složitých organických látek, které dnes život nevyužívá – a kolem sebe je ani nenajdeme, protože život příslušné prekurzory přeměňuje na sloučeniny své vlastní. Příslušná chemie je samozřejmě velmi rozsáhlá, nikoliv ale nekonečná. Mezi těmito „zmizelými“ sloučeninami bychom mohli najít i jednodušší verze RNA.
Jeden z autorů nové studie, biochemik Nicholas Hud, na základě experimentů simulujících prostřední na dávné Zemi vybral následující kandidáty na „proto-RNA“: kyselina barbiturová (chemicky velmi podobná uracilu), melamin a 2,4,6-triaminopyrimidin. Tyto látky dokáží reagovat i s ribózou a vytvářet obdobu nukleosidů. (U dalších obdobných sloučenin byl problém, že buď se sacharidem nereagovaly vůbec, nebo s nízkým výtěžkem.) Je možné, že z těchto látek pak vznikaly stávající nukleosidy, nebo již i molekuly proto-RNA mohly sloužit jako informační jednotky.
Studie vyšla v Astrobiology Magazine; jejím cílem je mj. vybrat vhodné jednodušší organické sloučeniny, které by stálo za to hledat ve vesmíru. Kdybychom tedy někde objevili kyselina barbiturovou nebo melamin, mohl by to být nadějný signál z hlediska podmínek pro vznik života pozemského typu.
Brian J. Cafferty et al. Searching for Possible Ancestors of RNA: The Self-Assembly Hypothesis for the Origin of Proto-RNA, Prebiotic Chemistry and Chemical Evolution of Nucleic Acids (2018). DOI: 10.1007/978-3-319-93584-3_5
Zdroj: NASA Astrobiology Magazine
Poznámky PH:
V minulosti se již podařilo připravit podle všeho biologicky funkční (!) obdobu nukleových kyselin na bázi cukrů jednodušších než ribóza – na threóze, která obsahuje oproti ribóze o 1 uhlík méně (C4H8O4). Nemusíme proto zkoumat pouze dusíkaté heterocykly reagující s ribózou. RNA s threózou, TNA je schopná vytvářet i dvojité vlákno, s jinou TNA nebo i s DNA.
Zbývá ovšem otázka, zda je vůbec potřeba, např. v kontextu astrobiologie, pátrat po „proto-RNA“, nemůže k uchovávání informace sloužit i celá řada jiných látek než nukleové kyseliny? Jsou tyto něčím výjimečné?
