Biologer från USA har bevisat sannolikheten för en alternativ variant av livsutvecklingen, enligt vilken RNA- och DNA-molekyler uppstod samtidigt och kringgå scenen i RNA-världen, enligt en artikel publicerad i tidskriften Angewandte Chemie.
”Även om man tror på” RNA: s värld”måste man ta på sig troen och ståndpunkten att något fanns samtidigt med RNA och hjälpte livet att utvecklas mot DNA och proteiner. Varför inte anta att DNA och RNA uppstod på samma gång, och inte försöka förvandla den andra till den första med hjälp av någon galen kemi, säger Ramanarayanan Krishnamurthy från Scripps Institute i La Jolla (USA).
Enligt den allmänt accepterade teorin om "RNA-världen" idag spelades proteiner och DNA: s roll i de första levande organismerna på jorden av RNA-molekyler. Därefter började proteiner kontrollera cellprocesser, och DNA tog rollen som ett förvar med genetisk information. Forskare experimenterar nu med korta RNA-molekyler i ett försök att replikera livets ursprung i ett laboratorium.
I synnerhet försöker molekylära evolutionsbiologer idag förstå hur RNA-molekyler ersattes av deras DNA-motsvarigheter. De flesta forskare antar att detta skedde gradvis - först dök de så kallade "chimärerna" upp, molekyler bestående av länkar av både RNA och DNA, och sedan ersattes RNA-nukleotider gradvis av de välkända "bokstäverna" som finns i vår genetiska kod.
Krishnamurti och hans kollegor fann att detta troligen inte kunde hända i verkligheten, efter att ha studerat hur stabila sådana chimära "hybrider" av DNA och RNA skulle vara. För att göra detta har forskare samlat flera korta kedjor av "rent" DNA- och RNA-molekyler, sammansatta av 16, 10 och 6 "bokstäver" -nukleotider.
Forskare har bearbetat några av dessa molekyler på ett sådant sätt att några av "bokstäverna" i dem förvandlades till analoger som användes i RNA eller DNA, varför de blev chimära "hybrider", liknande de "livets byggstenar" som fanns under livets ursprung. Efter att ha förberett lösningar av sådana "chimärer" upphettade författarna till artikeln dem upp och spårade hur snabbt de sönderdelades.
Som det visade sig ledde till och med tillsatsen av en främmande "bokstav" till en kraftig minskning av molekylernas stabilitet, vilket minskade temperaturen på dess sönderdelning med 10-20 grader Celsius. En liknande reaktion observerades både i DNA-molekyler och i RNA-molekyler med förändringar i alla typer av bokstäver och bindningarna mellan dem, vilket antyder att alla chimärer är extremt instabila till sin natur.
Deras instabilitet, som Krishnamurti medger, betyder inte att de inte i princip kunde existera i jordens primära "soppa", men deras existens i de första levande cellerna kräver komplexa enzymer som ständigt skulle "reparera" sådana molekyler och skydda dem förfall. Det är mycket osannolikt att de uppstod innan de första proteinerna och DNA dök upp.
Kampanjvideo:
Därför var, enligt Krishnamurti, en smidig övergång från RNA-världen till modernt liv omöjlig, vilket fick honom att tänka att både RNA och DNA uppstod på samma gång, och att det första livet kunde använda dem båda i sitt liv. Ett sådant scenario är enligt hans åsikt mer konsekvent med resultaten från experiment och vad vi ser i moderna organismer än hypotesen om "RNA-världen".
