(NASA Goddard Space Flight Centre/Flickr) Wissenschaftler haben gerade eine alternative Hypothese zur Entstehung des Lebens auf der Erde aufgestellt – sie legt nahe, dass RNA allein den Prozess nicht in Gang gesetzt hat.
Im Moment gibt es die wichtigste Erklärung dafür, wie das Leben aus der Ursuppe der Erde entstand Vor 3,8 Milliarden Jahren ist der ' RNA-Welt ' Hypothese, die das vorschlägt Zuerst kam die RNA und schuf schließlich DNA, die das komplexe Leben, wie wir es kennen, formte.
Doch nun hat ein Team von Chemikern des Scripps Research Institute in Kalifornien Beweise dafür gefunden, dass RNA nicht in der Lage gewesen wäre, dauerhaft DNA hervorzubringen, was sie zu der Annahme veranlasste, dass sich die beiden Moleküle tatsächlich gleichzeitig gebildet haben könnten.
„Selbst wenn man an eine reine RNA-Welt glaubt, muss man an etwas glauben, das mit RNA existierte, um ihr zu helfen, voranzukommen.“ sagte der leitende Forscher Ramanarayanan Krishnamurthy.
„Warum nicht daran denken, dass RNA und DNA gemeinsam entstehen, anstatt zu versuchen, RNA in einem präbiotischen Stadium mithilfe einer fantastischen Chemie in DNA umzuwandeln?“
Wenn Sie eine kleine Auffrischung benötigen RNA-Welt Hypothese, RNA (oder Ribonukleinsäure) ist weithin bekannt als „ älterer molekularer Cousin ' der DNA (Desoxyribonukleinsäure).
Während sie eine ziemlich ähnliche Struktur haben – RNA sieht aus wie eine Seite der DNA-Leiter – ist RNA es spröder und weniger flexibel als DNA, was höchstwahrscheinlich der Grund dafür ist Am Ende formten sie unsere Gene.
Bei vielen Wissenschaftlern wird jedoch allgemein davon ausgegangen, dass die RNA trotz ihrer Mängel an erster Stelle stand was darauf hindeutet, dass es sich um die erste Selbstreplikation handelte Molekül auf der Erde.
Die RNA-Welt-Hypothese besagt, dass sich RNA aus dem brodelnden, heißen Partikeltopf der alten Erde selbst zusammensetzte und anschließend Aminosäuren in Proteine und Enzyme umwandelte. Irgendwann diese Enzyme halfen der RNA, DNA zu produzieren , was zu einem komplexen Leben führte.
Das ist jedenfalls die Kurzgeschichte. Viele Forscher glauben, dass es auch Fälle gegeben hätte, in denen sich RNA-Nukleotide – die kleinen Bausteine der RNA – mit dem Rückgrat vermischt hätten, das die DNA bildet, wodurch gemischte „Chimären“-Stränge entstanden wären.
Diese Chimären wären ein entscheidender Schritt beim Übergang von RNA zu DNA gewesen, und mit diesem Schritt haben die Chemiker hinter der neuesten Studie ein Problem.
In ihrer Forschung testeten sie, ob RNA und DNA realistischerweise dasselbe Rückgrat haben könnten, und zeigten, dass die beiden Moleküle äußerst instabil waren, wenn sie vermischt wurden.
„Wir waren überrascht, einen sehr starken Rückgang dessen zu sehen, was wir ‚thermische Stabilität‘ nennen würden“, sagte Krishnamurthy.
Das bedeutet, dass diese Chimären in der RNA-Welt höchstwahrscheinlich zugunsten stabilerer RNA-Moleküle ausgestorben wären oder sich nicht selbst replizieren konnten, erklärt er.
Dies ist nicht das erste Mal, dass dies nachgewiesen wurde – Nobelpreisträger Jack Szostak von der Harvard University hat es auch gezeigt ein Funktionsverlust, wenn RNA mit DNA vermischt wird.
Selbst in heutigen Zellen greifen Enzyme ein, um den Fehler zu beheben, wenn sich RNA-Nukleotide versehentlich mit einem DNA-Strang verbinden – und vor 3,8 Milliarden Jahren hätte die RNA diesen Selbstkorrekturmechanismus noch nicht gehabt.
„Der Übergang von RNA zu DNA wäre ohne Mechanismen, die sie getrennt halten, nicht einfach gewesen“, sagte Krishnamurthy.
Diese Beweise stützen die Idee, dass RNA und DNA tatsächlich zur gleichen Zeit entstanden sind, möglicherweise aus ähnlichen Zutaten in der Ursuppe der Erde, kommen die Forscher zu dem Schluss Angewandte Chemie .
Sie sind nicht das erste Team, das diese Idee vorbringt, aber ihre Ergebnisse liefern neue Beweise, die diese alternative Hypothese über den Ursprung des Lebens stützen.
Wenn sich ihre Ergebnisse bestätigen, bedeutet das nicht unbedingt, dass aus RNA keine DNA hervorgegangen ist – aber es ist wahrscheinlich, dass sich DNA weiterentwickelt hat. zumindest in einem primitiven Zustand , früher als wir vorhergesagt hatten.
Ohne eine Zeitmaschine ist es leider unwahrscheinlich, dass wir jemals wirklich wissen werden, was damals vor sich ging, als das Leben auf der Erde begann. Aber wenn wir versuchen, es herauszufinden, können wir vielleicht besser vorhersagen, wo wir Leben finden könnten anderswo im Universum.