O hypotéze RNA světa jsme již na Science Worldu psali mnohokrát.
Výzkumníci ze Scripps Research Institute nyní oznámili, že nalezli RNA, která je současně enzymem umožňujícím svoji vlastní replikaci. V dosavadních experimentech měla požadované vlastnosti pouze původní molekula a výsledek kopírování byl katalyticky v tomto ohledu inaktivní. Nyní se podařilo dojít o krok dál.
Tracey Lincoln selektoval RNA především na katalytické funkce. Zajímavé je, že nezískal „čistý replikátor“, ale dvojici RNA enzymů, z nichž každý katalyzuje syntézu toho druhého. Máme tedy před sebou autokatalytickou síť, která se replikuje jako celek. Stačí na začátku do směsi volných RNA, respektive kratších řetězců bází, přidat v malém množství oba enzymy.
Vědci takto připravili 12 párů navzájem se replikujících molekul RNA a nechali je ve směsi menších řetězců projít selekcí. Navíc přitom docházelo k občasným chybám v sestavování nových řetězců, tj. mutacím, a některé mutanty měly lepší katalytické funkce než původní verze.
Zdroj: ScienceDaily
Poznámky:
Zdroj bohužel neobsahuje podrobnosti techničtějšího typu a je lehce zmatený. Například: skládaly RNA enzymy řetězce RNA skutečně ze samotným bází? Co se stalo v případě mutace? Byla zachována autokatalytická funkce, nebo směs nadále fungovala sice jako účinný enzym, ale byla již nefunkční jako replikátor (tj. vytvářela se původní varianta)? Poznamenává se zde, že RNA enzymy byly poměrně komplexní, ovšem bez dalších podrobností.
Důkladnější informace na toto téma přinášejí starší články
RNA, která by byla současně RNA polymerázou
Autokatalytické sítě Stuarta Kauffmana
Zajímavé v této souvislosti je, že čistý replikátor by mohl být vytvořen tak, že by výsledkem syntézy komplementárního řetězce byla opět původní molekula („obrácená“), tedy opět s katalytickou funkcí. V tomto případě je ale problém, že i bodovými mutacemi by se tento efekt téměř jistě rozbil a replikace by přestala fungovat.
Samozřejmě všechny tyto experimenty nepředstavují přímý důkaz, že RNA svět na počátku biologické evoluce opravdu existoval, především v čisté podobě, tj. jako život zcela bez proteinů. Nicméně výsledky tohoto typu činí nějaký podobný scénář možný a pravděpodobný.
Aktualizace:
– Po konzultaci s lidmi, kteří v oboru pracují, ještě tyto poznámky: Řetězec RNA, který by byl symetrický ve smyslu, že by komplementární řetězec byl shodný s původním, není zřejmě cesta. Takový řetězec by se totiž sám sbalil do dvojvlákna, právě proto, že by měl na odpovídajících místech komplementární báze.
– Původním zdrojem článku je časopis Science. Zde se píše, že RNA enzymy dokázaly jedinou věc: spojit dva oligomery o cca 25 bázích do řetězce o 50 bázích. Přitom opravdu enzym A spojoval řetězce vytvářející enzym B a naopak, ovšem k nějaké komplexnější replikaci má takový systém ještě hodně daleko.
