Jaký je nejlepší způsob vysvětlení hypotézy světa RNA? se původně objevil na webu Quora: místo pro získávání a sdílení znalostí, které umožňuje lidem učit se od ostatních a lépe porozumět světu.
Odpověď Drew Smithe, Studoval katalytickou RNA a vyvinul aptamery pro terapeutické a diagnostické aplikace, na serveru Quora:
Hypotéza RNA World řeší hádanku o slepičím světě, kterou představuje struktura růstu společná všem živým organismům. DNA kóduje RNA, která řídí syntézu proteinů. Bílkoviny vykonávají biochemickou práci při zachycování energie. Tato energie je směrována do syntézy nových kopií DNA, což vede k růstu nových buněk a organismů.
Proteiny potřebují DNA k ukládání informací, ale DNA potřebuje také bílkoviny k biochemické práci. Ani DNA, ani bílkoviny nemohou samy o sobě zajistit život. Je to složitý systém, příliš složitý na to, aby vznikl samovolně při vzniku života. Muselo mu předcházet něco jednoduššího.
Objev Toma Čecha a Arta Zauga, že RNA může vykonávat biochemickou práci , kromě známé schopnosti uchovávat informace, byl elektrizujícím objevem. RNA mohla být zároveň slepicí i vejcem. Původ samoreplikujících se systémů se stal řešitelným vědeckým problémem, nikoli trapnou záhadou.
Katalytické vlastnosti RNA se přidaly k několika dalším vodítkům týkajícím se primitivního života:
- RNA je ústředním prvkem procesu syntézy bílkovin. Ve skutečnosti je ribozom, místo syntézy bílkovin, tvořen převážně RNA a právě část RNA spojuje aminokyseliny do bílkovin .
- Nukleotidy podobné RNA jsou stále přítomny v enzymech, které katalyzují mnoho základních biochemických reakcí , což naznačuje, že bílkovinné enzymy postupně vystřídaly enzymy RNA.
- Stavební kameny DNA jsou tvořeny prekurzory RNA, což naznačuje, že RNA předcházela DNA.
Pokusy o vytvoření samoreplikujících se světů RNA za věrohodných podmínek rané Země však v podstatě selhaly. Základním problémem je, že RNA není ve vodě příliš stabilní. Vyžaduje stálý přísun energie, aby rychlost syntézy předstihla rychlost degradace.
Nick Lane použil toto pozorování (spolu s mnoha dalšími) k postulátu, že RNA svět byl mezistupněm biotické evoluce. Navrhuje, že primitivní forma energetického metabolismu se objevila v alkalických hydrotermálních vývěrech. Předchůdci RNA tuto energii zachytili a zahájili proces darwinovské evoluce, který vyústil v život, jak ho známe dnes . Trochu více jsem o tom psal zde: Drew Smith odpověděl na otázku Která hypotéza má nejvíce důkazů o vzniku života:
Svět RNA pravděpodobně nestál u vzniku života. Téměř jistě však existovala a byla rozhodujícím krokem při nastartování darwinovské evoluce, a tím i vzniku složitých forem života. Je možné, že by se život mohl vyvinout i bez existence samokódujících a samoreplikujících se molekul, ale nemusel by postupovat zdaleka tak rychle nebo tak daleko a dost možná by selhal úplně.
Poznámky pod čarou
Samostatně se štěpící RNA: autoexcize a autocyklizace intervenční sekvence ribozomální RNA Tetrahymeny.
Strukturní biologie. Ribozom je ribozym.
Moderní metabolismus jako palimpsest světa RNA.
Tato kniha o biologii mi vyrazila dech
Tato otázka se původně objevila na Quora – místě pro získávání a sdílení znalostí, které umožňuje lidem učit se od ostatních a lépe porozumět světu. Quoru můžete sledovat na Twitteru, Facebooku a Google+. Další otázky:
- Hypotéza o světě RNA: Která hypotéza má nejvíce důkazů o vzniku života: Metabolismus nebo samoreplikace RNA?
- RNA: Jaké by mohlo být potenciálně nejzajímavější využití epigenetického výzkumu?
- Molekulární biologie: Do jaké míry potřebuje molekulární biolog znát organickou chemii?
Quora: místo pro získávání a sdílení znalostí, které umožňuje lidem učit se od ostatních a lépe porozumět světu.
.