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.
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.