Vědci mají jasno v tom, že život na Zemi nemohl vzniknout, dokud se neobjevila molekula, který by se dokázala spontánně kopírovat. Celá desetiletí se domnívali, že by touto molekulou mohla být RNA a nyní se zdá, že se jim konečně podařilo najít vhodného kandidáta!.

Jednou ze stále nevyřešených záhad naší planety je, jak z jednoduchých anorganických látek, přítomných na rané Zemi, postupně vznikly látky organické a život. Existuje několik protichůdných teorií, od zmrzlého polárního ledu po přehřáté hydrotermální průduchy, ovšem na jedné věci se odborníci shodují:

ke vzniku života nemohlo dojít bez molekuly, která by se dokázala spontánně kopírovat.

Molekula, která se dokáže spontánně kopírovat

Hypotéza světa RNA po celá desetiletí naznačovala, že touto molekulou byla RNA a že se množila před evolucí DNA a proteinů. Tato RNA musela být schopna ukládat genetickou informaci a také vytvářet nové řetězce RNA. S touto myšlenkovou školou je však jeden zásadní problém:

molekuly RNA (ribozymy), o kterých vědci vědí, že dokáží kopírovat jiné molekuly RNA, jsou velké a složité. To znamená, že je velmi nepravděpodobné, že by se v tak zvané prvotní polévce vytvořily spontánně.

Nyní se však objevil nový kandidát, který by mohl tuto hádanku vyřešit. Ve studii publikované v časopise Science tým Philippa Hollingera z Laboratoře molekulární biologie MRC ve Velké Británii informuje o objevu malé molekuly s názvem QT45. Vědci ji objevili po prohledání rozsáhlé knihovny 12 bilionů náhodných sekvencí RNA. Hledali v ní jakékoliv úryvky RNA, který by mohly fungovat jako polymeráza neboli enzym, který katalyzuje syntézu RNA podle vzoru.

Vítězem se stává QT45

Tým objevil hned několik slibných kandidátů, které podrobil molekulární verzi testu přežití nejschopnějších. Jejich úkolem bylo za stále náročnějších podmínek budovat stále delší a delší řetězce. Vítězem testu se stala právě QT45. Vědci následně provedli experiment v rozbředlé, slané směsi ledových krystalků a kapaliny, aby co nejvěrněji napodobili podmínky, které panovaly na rané Zemi.

V tomto laboratorním prostředí prokázala QT45, že může fungovat jako polymeráza. QT45 obsahuje pouze 45 nukleotidů, přesto dokázala vytvořit komplementární řetězec RNA a ten použít jako vzor (templát) k vytvoření zcela nové kopie.

„Naše studie ukazuje, že komplexní funkce potřebné pro replikaci RNA… mohou být všechny provedeny motivem RNA o délce pouhých 45 nukleotidů,“ uvádí v článku Philipp Hollinger. Pokud je takto malá molekula schopna vykonávat složité úkoly, jako je budování nových vláken a sebereprodukce, molekuly potřebné k nastartování života budou pravděpodobně běžnější, než se zdálo.

„Objev polymerázové aktivity v malém RNA motivu naznačuje, že polymerázové ribozymy jsou v prostoru sekvencí RNA hojnější, než se dříve myslelo,“ dodává vědec.

Zdroj: Phys.org