Ewolucja i specjalizacja w "świecie RNA"

[KopalniaWiedzy.pl 324]

Interesujący eksperyment przeprowadzony przez naukowców z instytutu Scripps dowodzi, że procesy ewolucji i specjalizacji mogą zachodzić nawet w przypadku... pojedynczych cząsteczek RNA. Odkrycie dostarcza istotnych wskazówek na temat możliwego charakteru pierwszych form życia na Ziemi.

Odkrycia dokonał zespół pod kierownictwem dr Sarah Voytek. Badacze przygotowali w warunkach laboratoryjnych dwa rodzaje tzw. enzymatycznego RNA, a następnie wymieszała je ze sobą i badała ich wzajemne oddziaływania.

Powszechnie uważa się, że enzymatyczne RNA mogły być pierwszymi ziemskimi tworami wykazującymi niektóry cechy organizmów żywych. Świadczą o tym dwie istotne cechy: zdolność do przechowywania informacji, zapisanej jako sekwencja nukleotydów w nici RNA, oraz możliwość powielania własnej struktury i informacji genetycznej. 

Aby sprawdzić, czy różne rodzaje RNA mogą na siebie oddziaływać podobnie do dwóch gatunków organizmów żywych, dr Voytek zsyntetyzowała dwa rodzaje cząsteczek zdolnych do replikacji. Umieszczono je w środowisku zawierającym pięć różnych substancji, które mogły co prawda zostać wbudowane do powstającego RNA, lecz nigdy wcześniej nie uczestniczyły w procesie ewolucji któregokolwiek z "gatunków" cząsteczek.

Jak zauważyła dr Voytek, wspólna "hodowla" RNA prowadziła do ich wyraźnej specjalizacji. Każdy z nich zmutował do postaci umożliwiającej optymalne wykorzystanie określonego składnika, lecz jednocześnie przestawał wykorzystywać związki używane przez cząsteczki RNA z drugiej grupy.

Po kilkuset rundach replikacji zaobserwowano jeszcze jedno interesujące zjawisko: zmianę schematu namnażania. Jeden z "gatunków" RNA pochłaniał niezwykle duże ilości substratów, zaś drugi zużywał zasoby nieco wolniej, lecz pojedyncza tura namnażania kończyła się dla niego wytworzeniem trzykrotnie większej liczby cząsteczek potomnych. Do złudzenia przypomina to różne strategie rozrodcze w świecie ożywionym, gdzie jedne zwierzęta składają tysiące jaj rocznie, zaś inne rodzą nieliczne potomstwo, lecz sprawują nad nim troskliwą opiekę.

Prowadzenie badań w skali pojedynczych cząsteczek ma głęboki sens, ponieważ do niedawna brakowało przekonujących danych na temat możliwego scenariusza transformacji form nieożywionych w ożywione. Eksperymenty podobne do tych prowadzonych przez zespół dr Voytek mogą więc stać się niezwykle istotne dla naszego pojmowania procesu ewolucji i rozwoju życia na Ziemi.

[mikroos 70]

A pomyśleć, że ja wiecznie mam problem ze zwykłą izolacją RNA z komórek... ;D