Forscher, die verstehen wollten, wie Leben aus der Ursuppe der Erde entstanden sein könnte, haben ein interessantes Verhalten von Ribonukleinsäure (RNA) entdeckt, das sie entdeckten deuten darauf hin, dass RNA-basiertes Leben möglich gewesen wäre.
Die Forschung des Teams veröffentlicht In den Proceedings der National Academy of Sciences wird in dieser Woche ein Ribozym beschrieben, das eine Umgebung schaffen könnte, in der sich die RNA repliziert genauer. Andere Versuche, RNA selbst zu replizieren, führten zu neuen Versionen mit viel zu vielen Fehlern, um funktionsfähig zu bleiben.
„Wir verfolgen den Beginn der Evolution“, sagt Gerald Joyce, Co-Autor des Artikels und Präsident des Salk-Instituts eine Institutsmitteilung. „Indem wir diese neuartigen Fähigkeiten der RNA enthüllen, enthüllen wir die potenziellen Ursprünge des Lebens selbst und wie einfach Moleküle sind „hätte den Weg für die Komplexität und Vielfalt des Lebens ebnen können, die wir heute sehen.“
Die RNA-Welt-Hypothese ist die Ideedass RNA hätte der Biologie der Erde einen Anstoß geben können Ohne DNA oder Proteine. Die Hypothese beruht auf Ribozymen, RNA-Molekülen, die die Funktionen von Enzymen übernehmen, d beschleunigen chemische Reaktionen.
In ihrem Laborexperiment entwickelten die Forscher ein besonderes RNA-Polymerase-Ribozym, das RNA-Stränge mit höherer Genauigkeit als bisherige Versuche produzieren kann .Diese früheren Versuche führten zu Ribozymen, die neue Versionen ihrer selbst produzieren konnten, aber letztendlich wurden den Strängen so viele Fehler hinzugefügt dass die Ribozyme ihre Funktionalität verloren haben.
Die Ribozyme, mit denen das Team arbeitete, waren „Hammerhaie“, eine Art, die andere RNA-Moleküle spaltet. Neue Varianten des Ribozym-Hammerhais, der in hergestellt wird Der Prozess war einfacher zu reproduzieren als die ursprünglichen Hammerköpfe, die das Team verwendet hatte. Die Hammerköpfe aus der Polymerase mit höherer Wiedergabetreue (rechts unten abgebildet). Das Video oben) behielten ihre Funktionen bei und produzierten neue Sequenzen, während die Hammerhaie, die durch die Polymerase mit geringerer Wiedergabetreue erzeugt wurden, ihre Funktion verloren (dargestellt als ein weißer Punkt in den obenstehendenPlots).
„Diese Studie legt nahe, dass der Beginn der Evolution sehr früh und sehr einfach gewesen sein könnte“, sagte Nikolaos Papastavrou, ein Forscher am Salk Institut und Hauptautor der Studie in der Pressemitteilung: „Etwas auf der Ebene einzelner Moleküle könnte die darwinistische Evolution unterstützen, und das könnte auch der Fall sein.“ waren der Funke, der es ermöglichte, dass das Leben komplexer wurde und sich von Molekülen über Zellen bis hin zu vielzelligen Organismen entwickelte.“
Das Team hat noch keine selbstreplizierende RNA-Polymerase hergestellt; das heißt, kein Ribozym, für das dieser Replikationsprozess selbst-replizierend ist. nachhaltig. Den Forschern zufolge könnte dieser autonome RNA-Vorgang im nächsten Jahrzehnt erfolgen.
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