Новини

Учените с революционна хипотеза. Светът на рибонуклеиновите киселини и светът на ДНК са се развили едновременно

Ново изследване, проведено от учени от Института Скрипс предлага отклонение от познатата до сега хипотеза. Тя се отнася до формирането на живота на планетата ни преди 4 милиарда години, като така събужда съмнение относно основната теория за зараждането на РНК молекулата. Вместо това, новото изследване представя доказателство за свят, в който РНК и ДНК са се развили по едно и също време.

Раманараянан Кришнамурти, доцент по Химия в Института Скрипс и автор на новото изследване твърди: „Дори ако вярвате единствено и само в основната теория, следва да приемете, че нещо е съществувало редом с РНК, което е подпомогнало по-нататъчното и развитие. Защо например да не възприем идеята, че РНК и ДНК са се развили едновременно, вместо твърдението, че РНК се е превърнала в ДНК посредством необяснима химия в една пребиотична фаза?“ Повече от 30 години учените изследват това, определяйки като “РНК- свят“.

Идеята, на която се обуславя хипотезата е, че редица химични реакции водят до образуването на самовъзпроизвеждащи  се молекули РНК. След това те се развиват и създават протеини и ензими, които напомнят на такива, които са в основата на днешния живот. Накрая, тези ензими са помогнали РНК да възпроизведе ДНК, което води до сложни организми.

На пръв поглед, молекулите на РНК и ДНК изглеждат подобни. Тези на ДНК образуват спираловидна структура (с двойки нуклеотидни бази като стъпала на спиралата и захарни молекулни двойки от външната страна), а РНК формира само едната страна на спиралата.

dna

Ако теорията за термина “РНК-свят“ е достоверна, някои учени смятат, че би трябвало да има случаи, в които РНК нуклеотиди са примесени с гръбнака на молекулите на ДНК, създавайки хетерогенни нишки. Ако са устойчиви, тези свързани помежду си молекули вероятно са играели ролята на преходно стъпало по пътя към преминаване в ДНК.

Новото изследване показва значителна загуба на устойчивост, когато РНК и ДНК споделят един и същи гръбнак. Химерите не стоят заедно както и чистата РНК и ДНК, което се отразява на способността им да поддържат генетична информация и да се репликират.

„Бяхме учудени да наблюдаваме резкия спад в това, което бихме нарекли “топлинна устойчивост“, казва Кришанамурти. Този разпад вероятно се дължи на разлика в структурата на  захарната молекула на ДНК и тази на РНК.

Откритието е подкрепено от предходно изследване на Нобеловият лауреат д-р Джак Зостак от Медицинското училище на университета Харвард и Медицинския институт Хауърд Хюз, което показало загуба в устойчивостта.

Именно поради  липсата на тази способност, химерите в ‘‘РНК свят“ вероятно биха загинали, за сметка на по-устойчиви РНК молекули. Това се отразява на това, което днес учените наблюдават в клетките. Ако по погрешка РНК нуклеотидна база се свърже с нишка ДНК, сложни ензими ще побързат да поправят грешката. Еволюцията води към система, която  предпочита по- устойчиви “хомогенни“ молекули.

Тези сложни ензими вероятно не са съществували през ранните етапи от развитието на РНК и ДНК, следователно тези заместители може би са имали отслабващ ефект върху способността на молекулите да функционират и репликират. Кришнамурти допълва: “Формирането на РНК в ДНК не би било лесна задача без механизми, които да ги поддържат разделени“.

---

Това заключение навежда учените към обмислянето на алтернативна теория. Може би РНК и ДНК са се появили заедно. Според Кришнамурти неговата лаборатория не е единствената, която  предлага на разглеждане тази хипотеза, но откритията, свързани с химерическата неустойчивост дава на учените нови доказателства за преосмисляне. Ако и двете са се развили по едно и също време, то ДНК може би по-рано е образувала собствена хомогенна система. РНК може да се е произвела ДНК.

Кришнамурти добавя, че учените никога няма да разберат как точно е започнал животът на Земята, но като имат предвид обстоятелствата от ранните периоди на развитие, могат да проникнат в същината на фундаментите в биологията.