Mi a legjobb magyarázat az RNS-világ hipotézisre? jelent meg eredetileg a Quora: a hely, ahol tudást szerezhetsz és oszthatsz meg, képessé téve az embereket arra, hogy másoktól tanuljanak és jobban megértsék a világot.
Answer by Drew Smith, Studied catalytic RNA and developed aptamers for therapeutics and diagnostic applications, on Quora:
Az RNS-világ hipotézis megoldja a tyúk-tojás rejtélyt, amelyet a növekedés minden élő szervezetben közös szerkezete okoz. A DNS kódolja az RNS-t, amely a fehérjék szintézisét irányítja. A fehérjék végzik az energia megkötésének biokémiai munkáját. Ezt az energiát a DNS új példányainak szintézisébe irányítják, ami új sejtek és szervezetek növekedését eredményezi.
A fehérjéknek szükségük van a DNS-re az információ tárolásához, de a DNS-nek is szüksége van fehérjére a biokémiai munka elvégzéséhez. Sem a DNS, sem a fehérje nem képes önmagában fenntartani az életet. Ez egy összetett rendszer, túlságosan összetett ahhoz, hogy spontán módon jelent meg az élet keletkezésekor. Valami egyszerűbbnek kellett megelőznie.
Tom Cech és Art Zaug felfedezése, hogy az RNS képes biokémiai munkát végezni , az információ tárolására való ismert képessége mellett, megrázó felfedezés volt. Az RNS egyszerre lehetett tyúk és tojás. Az önreprodukáló rendszerek eredete kezelhető tudományos problémává vált, nem pedig kínos rejtéllyé.
Az RNS katalitikus tulajdonságai számos más, az őséletre vonatkozó nyomot egészítettek ki:
- Az RNS központi szerepet játszik a fehérjeszintézis folyamatában. Valóban, a riboszóma, a fehérjeszintézis helye, nagyrészt RNS, és az RNS része az, amely az aminosavakat fehérjékké kapcsolja össze .
- RNS-szerű nukleotidok még mindig jelen vannak azokban az enzimekben, amelyek számos alapvető biokémiai reakciót katalizálnak , ami arra utal, hogy a fehérje enzimek fokozatosan átvették az RNS enzimek helyét.
- A DNS építőkövei RNS prekurzorokból épülnek fel, ami arra utal, hogy az RNS megelőzte a DNS-t.
Az önreprodukáló RNS-világok létrehozására tett kísérletek azonban eléggé kudarcot vallottak hihető korai földi körülmények között. Az alapvető probléma az, hogy az RNS nem túl stabil a vízben. Folyamatos energiabevitelre van szüksége ahhoz, hogy a szintézis sebessége meghaladja a lebomlás sebességét.
Nick Lane ezt a megfigyelést (sok mással együtt) arra használta fel, hogy azt tételezze fel, hogy az RNS-világ a biotikus evolúció egy köztes szakasza volt. Azt javasolja, hogy az energia-anyagcsere kezdetleges formája a lúgos hidrotermális forrásokban jelent meg. Az RNS-elődök befogták ezt az energiát, és elindították a darwini evolúció folyamatát, amely a ma ismert életet eredményezte. Erről egy kicsit többet írtam itt: Drew Smith válasza a Melyik hipotézisnek van a legtöbb bizonyítéka az élet eredetére: Metabolizmus vagy RNS önreprodukció?
Az RNS-világ valószínűleg nem volt az élet eredeténél. De szinte biztosan létezett, és kritikus lépés volt a darwini evolúció beindításában és így az összetett életformák megjelenésében. Lehetséges, hogy az élet az önkódoló és önreprodukáló molekulák létezése nélkül is kialakulhatott volna, de lehet, hogy közel sem haladt volna olyan gyorsan és olyan messzire, sőt, akár teljesen meg is bukhatott volna.”
Lábjegyzetek
Önsplicing RNS: a Tetrahymena riboszomális RNS beavatkozó szekvenciájának autoexcizíciója és autociklizációja.
Strukturális biológia. A riboszóma egy ribozim.
A modern anyagcsere mint az RNS-világ palimpszesztje.
Ez a biológiakönyv levett a lábamról
Ez a kérdés eredetileg a Quora – a tudás megszerzésének és megosztásának helye, amely képessé teszi az embereket arra, hogy másoktól tanuljanak és jobban megértsék a világot. A Quora-t követheted a Twitteren, a Facebookon és a Google+-on. További kérdések:
- RNS világ hipotézis: Melyik hipotézis rendelkezik a legtöbb bizonyítékkal az élet keletkezésére: Az anyagcsere vagy az RNS önreprodukció?
- RNA: Mi lehet potenciálisan az epigenetikai kutatások legizgalmasabb alkalmazása?
- Molekuláris biológia: Mennyire kell egy molekuláris biológusnak ismernie a szerves kémiát?
Quora: a tudás megszerzésének és megosztásának helye, amely lehetővé teszi az emberek számára, hogy másoktól tanuljanak és jobban megértsék a világot.