Hayatın evriminin ilk adımı yeniden yaratmaya yaklaşıyoruz

Kendini kısmen çoğaltabilecek bir RNA molekül sistemi oluşturan araştırmacılara göre, inert moleküllerin nasıl hayata yol açtığını anlamanın amacı bir adım daha yakındır. Bir gün olması gerektiğini söylüyorlar tam kendini kopyalama elde etmek mümkün olabilir ilk kez.

RNA, yaşamın kökenleri söz konusu olduğunda anahtar bir moleküldür, çünkü hem DNA gibi bilgileri depolayabilir hem de proteinler gibi reaksiyonları katalize edebilir. Bunlardan her ikisi kadar etkili olmasa da, her ikisini de yapabileceği gerçeği birçok araştırmacı anlamına gelir Hayatın kendilerini çoğaltabilen RNA molekülleriyle başladığına inanıyorum. “Bu biyoloji işleten moleküldü” diyor James Actwater Üniversite Koleji Londra’da.

Ancak kendi kendini kopyalayan RNA molekülleri oluşturmak zor oldu. RNA, DNA gibi çift helisler oluşturabilir ve iki aynı helis oluşturmak için her bir ipliğe RNA harfleri ekleyerek, aynı şekilde kopyalanabilir. Sorun şu ki, RNA çift helisleri o kadar güçlü bir şekilde yapışıyor ki, telleri çoğaltmaya izin verecek kadar uzun süre ayrı tutmak zor.

Şimdi, Attwater ve meslektaşları, üç RNA harfinin – üçlü – setlerin – her bir ipliğe yeterince bağlamayı önlemek için yeterince bağladığını buldular. Üçü tatlı nokta, diyor Attwater, çünkü daha uzun setlerin hatalar getirmesi muhtemel. Bu nedenle, ekibin sisteminde, çift sarmal formdaki bir RNA enzimi üçüzlerle karıştırılır.

Çözelti asidik hale getirilir ve sarmalı ayırmak için 80 ° C’ye (176 ° F) ısıtılır, bu da üçüzlerin çift sarmalın “basamaklarını” eşleştirmesine ve oluşturmasına izin verir. Çözelti daha sonra alkalin yapılır ve -7 ° C’ye (19 ° F) soğutulur. Su dondukça, kalan sıvı yüksek oranda konsantre olur ve RNA enzimi aktif hale gelir ve üçüzleri birleştirerek yeni bir iplik oluşturur.

Şimdiye kadar, araştırmacılar sadece 180 harfli RNA enziminin 30’a kadar harfini çoğaltabildiler, ancak enzimin verimliliğini artırarak tam replikasyon elde edebileceklerini düşünüyorlar.

Attwater, bu “çok basit molekül sisteminin” bazı ilgi çekici özelliklere sahip olduğunu söylüyor. Bunlardan biri, bugün hücrelerdeki protein dizisini belirtmek için kullanılan üçlü RNA harfleri ile üçlü kodu arasındaki olası bağlantıdır. “Biyolojinin RNA’sını nasıl kopyalamak için kullandığı ile Biyolojinin bugün RNA kullandıkları arasında bir ilişki olabilir” diyor.

Dahası, ekip geçmişte doğal replikasyona dahil olma olasılığının en yüksek üçlülerini en güçlü şekilde bağlayanlar olduğunu buldu. İlk genetik kodun bu üçüz setinden oluştuğu düşünülmektedir – başka bir ilgi çekici bağlantı.

Araştırmacılar, bu süreci yönlendirmek için gereken koşulların doğal olarak ortaya çıkabileceğini düşünüyorlar. Tatlı su gerektirdiği için, büyük olasılıkla karada, belki de bazı jeotermal sistemlerde gerçekleşmiş olabilir.

Attwater, “Malzemeler bugün Dünya’da bulunabilir – İzlanda Kaplıcaları, bazıları kullandığımız kadar asidik de dahil olmak üzere karışık PH’lara sahip olabilir” diyor.

“RNA nükleotid üçüzleri, tüm hücrelerde çeviride çok özel bilinçli işlevler sunuyor” diyor. Zachary Adam Wisconsin-Madison Üniversitesi’nde, yani bilgi iletmek için kullanılırlar. “Bu makale ilginç çünkü canlı bir hücrenin ortaya çıkmasından önce hizmet edebilecekleri RNA nükleotid üçüzleri için tamamen kimyasal bir rolü-bilgi olmayan bir fonksiyona-işaret edebilir.”