Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nová teorie navrhuje, že RNA svět mohl existovat nikoliv u podmořských vývěrů (dnes nejoblíbenější představa), ale na vulkanických ostrovech. Skládání jednotlivých kousků RNA do větších molekul i replikace řetězců RNA má lépe fungovat ve vodě s nízkým obsahem soli a vysokým pH. Za těchto podmínek je relativně potlačena hydrolýza, vlákna se nerozpadají na jednotlivé nukleotidy. Na druhé straně pro replikaci RNA je ale potřeba, aby probíhal i tento proces, abych mohli nové vlákno skládat písmenko po písmenku.
Hlavní autorka studie Adriana Serrão z mnichovské Ludwig Maximilian University dále říká, že za uvedených podmínek se vlákna RNA mohou štěpit bez toho, aby jejich konce byly hydratované. Díky tomu dokáže RNA spontánně znovu vytvářet nové vazby.
Tento proces probíhá pouze tehdy, když jsou stavební bloky RNA navázány na vzorovou molekulu RNA s přesně odpovídajícími páry bází ve dvouřetězcové konfiguraci. Vznikne tak kopie stávajícího vlákna RNA.
Co má být klíčové, v uvedeném prostředí se dokážou replikovat i krátké sekvence. Dosud se předpokládalo, že kopírování mohlo probíhat až u řetězců RNA o přibližně 200 bázích, které již mají i silnější enzymatickou aktivitu (jde o ribozymy).
„To znamená, že svět RNA mohl vzniknout bez předchozí nutnosti dlouhých složitých sekvencí,“ dodává spoluautor studie Sreekar Wunnava.
Raný život podle průvodní tiskové zprávy tedy spočíval ve velmi jednoduchém metabolickém procesu, při němž se sekvence RNA kopírovaly pomocí neustálého nahrazování recyklovanými molekulami. K tomu stačí zásadité sladkovodní prostředí dodnes existující na sopečných ostrovech, jako je Havaj nebo Island. Nebyly potřeba ani žádné vysoké teploty panující u podmořských kuřáků (tedy model cold prebiotic primordial soup, chladná prebiotická prapolévka). Přestože reakce v těchto podmínkách probíhají velmi pomalu a jejich dokončení vyžaduje několik dní, na počátku evoluce bylo času dost (v tom smyslu, že ještě nebyla konkurence někoho rychlejšího, efektivnějších procesů).
Adriana Calaça Serrão et al, High-Fidelity RNA Copying via 2′,3′-Cyclic Phosphate Ligation, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI: 10.1021/jacs.3c10813
Zdroj: Ludwig Maximilian University of Munich / Phys.org
K tomu poznámky PH:
Alkalické pH panuje i u bílých kuřáků.
Možná nějaká kombinace obou myšlenek, třeba evoluce RNA spíše ve sladké vodě (nebo i někde, kde prostředí periodicky vysychalo/vymrzalo?) a vznik prvních buněk v hloubi oceánů. Ale mohly by se vůbec ještě „neživé“ molekuly v dostatečných koncentracích takto přepravit?
Původní tisková zpráva mi přijde po chemické stránce nějaká divná, překlad jsem tedy prošel, ale…
