Znajdź zawartość

Jedna z najpopularniejszych teorii na temat początków życia na Ziemi mówi o tzw. świecie RNA. Wyjątkowe właściwości tego związku, pozwalające mu na przechowywanie informacji i katalizowanie reakcji chemicznych, czyniłyby z niego idealną substancję regulującą procesy życiowe najprymitywniejszych form życia. Niestety, dotychczas nie był znany żaden przykład cząsteczek RNA posiadających obie opisywane cechy jednocześnie. Przełomu dokonali badacze z Instytutu Scripps prowadzeni przez prof. Geralda Joyce'a. Dowodzą oni, że odpowiednio dobrana para cząsteczek kwasu rybonukleinowego spełnia założenia teorii o "świecie RNA". Co więcej, uzyskane molekuły "ewoluują" w warunkach laboratoryjnych, prowadząc do wyselekcjonowania najbardziej wydajnych wariantów. Naukowcy zsyntetyzowali pulę różnych wariantów RNA, które umieszczono następnie w roztworze zawierającym nukleotydy - pojedyncze cząsteczki, których łączenie się w łańcuchy (polimeryzacja) jest podstawą tworzenia nowych nici RNA. Jak się okazuje, niektóre nici "współpracują" ze sobą w parach, przeprowadzając replikację obu z nich. interakcja pomiędzy nićmi sprawia, że są one w stanie wzajemnie odczytywać zapisaną w nich informację, a następnie, dobierając z roztworu odpowiednie nukleotydy, tworzyć ich kopie. Zjawisko to jest o tyle ciekawsze, że każda z badanych molekuł była złożona z dwóch podjednostek. Oznacza to, że dla zajścia całej reakcji potrzebne są aż cztery nici kwasu rybonukleinowego. Opisywany proces zachodzi tak długo, aż w roztworze nie zabraknie nukleotydów. Jak zaznacza prof. Joyce, opracowany przez niego i jego współpracowniczkę, Tracey A. Lincoln, model to jedyny przypadek poza biologią, w którym informacja zapisana w molekułach została unieśmiertelniona. Łącznie badaczom z instytutu Scripps udało się wytworzyć aż 12 par replikujących się wzajemnie nici RNA. Kolejny przeprowadzony eksperyment polegał na wymieszaniu ze sobą różnych par replikujących się związków. Doprowadził on nie tylko do eliminowania najmniej wydajnych par, lecz także do innych zmian typowych dla ewolucji, czyli mutacji. Te drobne zakłócenia informacji genetycznej przenoszonej przez cząsteczki RNA powodowały zmiany tempa namnażania nici. Dla mnie to tak naprawdę najważniejszy rezultat - ocenia tę część badań prof. Joyce. Przeprowadzone doświadczenie bez wątpienia ma ogromną wartość poznawczą, lecz praca badaczy z instytutu Scripps to nie tylko istotna przesłanka na poparcie tezy o "świecie RNA". Niejako przy okazji potwierdza się także, że wpływ mutacji na tempo ewolucji można dostrzec nawet na tak niepozornym obiekcie, jak pojedyncze cząsteczki.