Sciencemag.cz
Doporučujeme
RNA svět představuje vlivnou teorii popisující vznik pozemského života a otázku, zda byla dříve DNA nebo proteiny. RNA v tomto – částečně i experimentálně potvrzeném – modelu může hrát roli jak enzymu, tak i nosiče genetické informace, tj. zařídit si sama vlastní replikaci. Problém slepice a vejce by se tak vyřešil.
Nicméně ačkoliv mnoho věcí naznačuje, že RNA skutečně DNA předcházela, o tom, jak konkrétně to před vznikem života a na jeho samém počátku fungovalo, nevíme skoro nic. RNA svět určitě nemusel existovat v čisté podobě („pouze RNA“, kdy část funkcí byla posléze delegována na DNA, část na proteinové enzymy). K této verzi se přiklání i nová studie chemiků z mnichovské Ludwig Maximilian University. Vznik života byl podle ní spojen se strukturami, které obsahovaly RNA i peptidy – krátké aminokyselinové řetězce.
Nová studie klade důraz na to, že v molekulách RNA se nevyskytují pouze 4 báze, které odpovídají genetické informaci/kódovaným aminokyselinám. Najdeme zde i „nekanonické“, nekódující nukleotidy, které však pro funkci RNA mohou mít důležitou roli (tj. nejedná se jen o chybu). Takových nukleosidů (nuklesosid = dusíkatá báze + sacharid, nukleotid navíc obsahuje zbytek kyseliny fosforečné, většinou lze používat jako synonyma) dnes známe už asi 120 a pravděpodobně jde o relikty RNA světa.
Vedoucí výzkumu Thomas Carell uvádí, že podle jejich zjištění právě nekanonické nukleotidy se mohou přímo propojovat s aminokyselinami nebo i malými peptidy. Stačí k tomu smíchat příslušné molekuly v roztoku. Na některých vláknech RNA pak peptidy rostly i na několika místech. Navíc komplexnost se může dále zvyšovat, protože peptidy navázané na RNA pak spolu mohou dále reagovat a vytvářet složitější, delší peptidové řetězce – nějak podobně probíhá na ribozymu proteosyntéza, v nové studii se však celý proces obešel bez specializovaných enzymů. A z druhé strany tato struktura mohla původně fungovat i pro kódování genetické informace.
„Je možné, že nikdy neexistoval čistý svět RNA, ale že RNA a peptidy koexistovaly od počátku ve společné molekule,“ uvádí T. Carell. RNA od nikdy nefungovala jen jako jako nosič informace a enzym pro kopírování sebe sama, ale neustále se vyvíjela jako katalyzátor pro co nejdokonalejší spojování aminokyselin. Pozůstatek tohoto režimu je ribozom.
Felix Müller et al, A prebiotically plausible scenario of an RNA–peptide world, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04676-3
Zdroj: Ludwig Maximilian University, Mnichov a další
Poznámky PH:
Jedna věc jsou právě provedené experimenty, ty nové a přínosné budou, když se dočkaly publikování v Nature. Druhá věc je, že samotná koncepce RNA světa s peptidy se v té či oné podobě objevuje celkem běžně již minimálně 20 let…
Co chybí virům oproti „skutečně živým“ organismům? Hlavně právě ribozom. Takže kolem ribozomu a jeho funkčnosti nejspíš pozemský život skutečně vznikal.
