Sciencemag.cz
Doporučujeme
RNA svět je pouze hypotéza, nicméně kromě samotného zjištění, že RNA dokáže hrát roli informačního média i enzymu, o něm mohou svědčit i další relikty dodnes přetrvávající v v architektuře a biochemii současného života.
Představme si, že posloupnost událostí na počátku života mohla být následující:
– RNA svět
– RNA začíná kromě sama sebe kódovat i proteiny – a to sice replikázu (RNA polymerázu), která je v roli enzymu účinnější než samotná RNA. Též kóduje proteiny různě stabilizující RNA. Dále i proteiny, které vytvářejí pláště oddělující RNA od okolí. Vzniká buňka. Podle tohoto pohledu je pak DNA tedy mladší než první buňka. Před posledním společným předkem současných organismů (LUCA) existovalo mnoho generací „plnohodnotného“ (ve smyslu buněčného) života
– Genom v této fázi má maximálně asi tisíce nukleotidů, alespoň pokud srovnáme s dnešními největšími RNA viry. Nad touto hranicí se RNA stává nestabilní. Evoluce preferovala větší funkčnost a to vyžadovalo větší genom. Na začátku byla DNA zřejmě jen jakási záložní paměť, kam se RNA přepisovala reverzní transkriptázou. K DNA se mohlo přejít právě kvůli tomu, že dokáže vytvořit delší molekulu; samotnou stabilitu kratší RNA dokázaly snad zařídit proteiny, o tu tolik jít nemuselo.
Zajímavé je také spekulovat o možné podobě genomu při přechodu z RNA na DNA svět. Byly zde lineární molekuly, dvojšroubovice, kruhové elementy nebo nějaká kombinace toho všeho? Když se podrobněji podíváme na délku současných proteinů, zjistíme, že některé počty aminokyselin jsou častější než jiné. Konkrétně 123, 246 nebo 369. Jak se ukazuje, mohlo by to souviset s délkou někdejších genů. Počítáme-li, že samotný kód byl už tehdy tripletový a cca stejný jako dnes, pak se zdá, že častá délka funkčního kusu DNA (nebo ještě předtím RNA?) byla asi nějakých 400 bází (asi scházely introny). Molekuly DNA o této délce dále prý nejochotněji tvoří kroužky.
Takže snad původní DNA genom byl tvořen kruhovými molekulami, z nichž někdy 1 protein kódovalo více kroužků (nebo se proteiny nespojovaly a byly dlouhé 123 aminokyselin). Další nepřímá podpora pro tento pohled na věc vychází ze zjištění, že u molekul současných proteinů se methionin často opakuje po 123 aminokyselinách, přičemž triplet pro methionin je současně startovní kodón. Kroužky (a tím i geny) zřejmě teprve postupně fúzovaly do větších útvarů.
Zdroj: Eduard Kejnovský: Tajemství genů – Od vzniku života po genom člověka, Academia 2015
Poznámka PH: Svědčí ta „perioda 123“ nějak o RNA světě, nebo prostě popisuje až DNA svět?
Viz také:
Evolučně nejstarší aminokyseliny: glycin, alanin, a co dál?
