Bir 'RNA dünyası' Dünya'da yaşamı başlatmış olabilir

Hayatın Dünya'nın ilkel çorbasından nasıl ortaya çıktığını anlamaya çalışan araştırmacılar, RNA'nın ilginç bir davranışını keşfettiler ve bunun RNA bazlı hayata yol açabileceğini öne sürdüler.

ekip araştırması, yayınlanan Bu hafta Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri'nde, RNA'nın kendisini daha kesin bir şekilde kopyalayabileceği bir ortam yaratabilen bir ribozimi anlatıyor. Kendi kendini kopyalayan RNA'ya yönelik diğer çabalar, etkili olamayacak kadar çok hata içeren yeni versiyonlar ortaya çıkardı.

Araştırmanın ortak yazarı ve Salk Enstitüsü başkanı Gerald Joyce, enstitü tarafından yapılan açıklamada, “Evrimin şafağının peşindeyiz” dedi. “RNA'nın bu yeni yeteneklerini açığa çıkararak, yaşamın potansiyel kökenlerini ve basit moleküllerin bugün gördüğümüz yaşamın karmaşıklığına ve çeşitliliğine nasıl yol açabileceğini ortaya çıkarıyoruz.”

the RNA dünyası hipotezi. Bu, RNA'nın, DNA veya proteinler olmadan Dünya'nın biyolojisini başlatabileceği fikridir. Hipotez, kimyasal reaksiyonları katalize eden ve hızlandıran proteinler olan enzimlerin işlevlerini yerine getiren RNA molekülleri olan ribozimlere dayanmaktadır.

Laboratuvar deneylerinde araştırmacılar, önceki çabalara göre daha yüksek hassasiyetle RNA iplikçikleri üretebilen spesifik bir RNA polimeraz ribozimi geliştirdiler. Önceki çabalar, kendilerinin yeni kopyalarını üretebilen ribozimler ortaya çıkardı, ancak sonunda iplikçiklere çok fazla hata eklendi ve bu da ribozimlerin işlevlerini kaybetmesine neden oldu.

Ekibin üzerinde çalıştığı ribozimler, diğer RNA moleküllerini bölen türde “çekiç kafaları” idi. Bu süreçte üretilen yeni ribozim çekiç kafalarının kopyalanması, ekibin kullandığı orijinal çekiç kafalarına göre daha kolaydı. Yüksek kaliteli polimerazdan gelen çekiç kafaları (yukarıdaki videonun sağında gösterilmiştir) işlevlerini korudu ve yeni diziler üretirken, düşük kaliteli polimerazdan gelen çekiç kafaları işlevlerini kaybetti (yukarıdaki diyagramlarda beyaz bir nokta olarak gösterilmiştir).

Salk Enstitüsü'nden araştırmacı ve çalışmanın başyazarı Nikolaos Papastavrou yaptığı açıklamada, “Bu çalışma, evrimin başlangıcının çok erken ve çok basit olabileceğini öne sürüyor.” dedi. “Tekil moleküller düzeyinde, Darwinci evrimi destekleyebilecek bir şey var ve bu, yaşamın daha karmaşık hale gelmesine, moleküllerden hücrelere, oradan da çok hücreli organizmalara geçmesine olanak sağlayan kıvılcım olabilir.”

Ekip henüz kendi kendini kopyalayan bir RNA polimeraz üretemedi; Bu, ribozim için bu transkripsiyon işleminin kendi kendine devam ettiği anlamına gelir. Araştırmacılara göre RNA'dan bağımsız bu süreç önümüzdeki on yılda gerçekleşebilir.