(Juan Gaertner/Science Photo Library/Getty Images) Die RNA-Welthypothese ist ein Erklärungsvorschlag dafür, wie das Leben auf der Erde aus der Grundchemie entstanden ist.
Ein seit langem bestehendes Paradox über die Natur der Entstehung des Lebens ist die Frage, wie sich die moderne Biochemie möglicherweise dadurch entwickelt haben könnte natürliche Auslese um in erster Linie seine eigene Replikation zu steuern.
Heutzutage ist dieser Prozess das Ergebnis einer gut koordinierten Mischung komplexer molekularer Wechselwirkungen, von denen keines für sich ein lebendes System darstellt. Die isolierte Entwicklung einer einzelnen Komponente führt zu einem „ Huhn und Ei ' Rätsel
Ribonukleinsäuren (RNA) sind eine Familie organischer chemischer Einheiten, die komplexe Moleküle bilden, die sowohl Informationen kodieren als auch physikalische Aufgaben ausführen können. Dieses Multitasking hätte es ihnen möglicherweise ermöglicht, auf der alten Erde lebensähnliche Funktionen auszuführen, die sich langsam weiterentwickelten und fortschrittlichere Formen der lebenden Chemie beinhalteten.
Vorschläge für eine Art RNA-Welthypothese gibt es schon seit Jahrzehnten. In den 1960er Jahren wurden Wissenschaftler, darunter Francis Crick und amerikanischer Biophysiker Carl Woese haben das Potenzial der RNA hervorgehoben, eine Vielzahl lebenserhaltender Aufgaben ohne die direkte Unterstützung von DNA oder Proteinen zu erfüllen.
1986 US-amerikanischer Biochemiker und Nobelpreisträger Walter Gilbert prägte den Begriff „RNA-Welt“, um einen hypothetischen Zustand der antiken Erde zu beschreiben, der so unterschiedliche Formen von Nukleinsäuren erzeugen konnte, die jeweils auf eine Weise miteinander konkurrieren, die eine natürliche Selektion erzwingt, um zunehmende Formen chemischer Komplexität zu fördern.
Seitdem ist klar geworden, dass bestimmte Stoffwechselaufgaben, die von proteinbasierten Enzymen ausgeführt werden, früher möglicherweise nur von RNA erledigt wurden.
Die Idee ist immer noch etwas umstritten, und es gibt Beweise, die die Hypothese sowohl stützen als auch in Frage stellen.
Welche Beweise haben wir?
Bisher handelt es sich bei den Beweisen überwiegend um Indizien. RNA kann genau wie DNA kodieren und kopieren und gleichzeitig einfache Reaktionen katalysieren, mehr oder weniger wie Proteine. Dies hätte möglicherweise selbstreplizierende, RNA-basierte Enzymäquivalente ermöglichen können, die als „ Ribozyme ' um die physikalischen Prozesse zu unterstützen, die für die Herstellung unvollkommener Kopien erforderlich sind, was zur molekularen Evolution führt.
Kurz gesagt: Die Chemie der RNA macht sie zu einem frühen Sprungbrett zwischen einer Suppe aus organischer Chemie und echten lebenden Zellen. Es gibt auch Szenarien, die die Erzeugung verschiedener Nukleinsäuremoleküle ermöglichen könnten unter antiken Bedingungen .
Genauso wie eine beliebige Familie von Nukleinsäuren in einer Mischung wirkte wirft herausfordernde Fragen auf . Heute argumentieren einige, dass die ursprüngliche „lebende“ Chemie stattdessen eine hybride Mischung aus DNA und RNA war. Völlig neuartige Formen einer Nukleinsäure, die heute nicht mehr in der Natur vorkommt, hätte ebenfalls Abhilfe schaffen können.
Ohne erhaltenes organisches Material aus dieser antiken Zeit ist es eine Herausforderung, genügend Beweise zu finden, um eine Hypothese zu stützen.
Zwar gibt es Studien, die zeigen Wie Es könnten sich RNA-Einheiten gebildet haben auf der Oberfläche der alten Erde und andere Geben Sie mögliche Links an Im Vergleich zu anderen frei ablaufenden Stoffwechselprozessen lässt sich nur schwer nachweisen, welche Reaktionen vor fast vier Milliarden Jahren zwangsläufig abliefen und zur heutigen wahnsinnig komplexen Biosphäre führten.
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