Susha Cheriyedath, M. Sc.arvostellut Sally Robertson, B.Sc.

RNA – maailman hypoteesi on Carl Woesen, Francis Crickin ja Leslie Orgelin 1960-luvulla esittämä käsite. Sen mukaan varhaisemmat elämänmuodot ovat saattaneet käyttää pelkästään RNA: ta geneettisen materiaalin varastoimiseen.

Harvardin molekyylibiologi Walter Gilbert käytti ensimmäisenä termiä ”RNA-maailma” vuonna 1986 julkaistussa artikkelissa. Hypoteesin mukaan DNA: sta tuli myöhemmin evoluution seurauksena geneettinen materiaali, koska RNA oli suhteellisen epävakaa molekyyli. RNA-maailma-hypoteesin mukaan noin 4 miljardia vuotta sitten RNA oli ensisijainen elävä aine, mikä johtui pitkälti RNA: n kyvystä toimia sekä geeneinä että entsyymeinä.

päähypoteesin taustalla on se, että RNA kykenee itsereplikaatioon ja on siksi voinut kuljettaa geneettistä informaatiota sukupolvelta toiselle itsenäisesti. Tästä käsitteestä on keskusteltu paljon tiedemaailmassa viimeisten 50 vuoden aikana.

Asiantuntijat ovat nyt yleisesti yhtä mieltä siitä, että elottomat kemikaalit eivät ole voineet synnyttää bakteerisoluja yhdessä vaiheessa ja että väli-eli esisoluisia elämänmuotoja on siksi täytynyt olla olemassa. Tarkastelluista mahdollisista esisoluisista elämänmalleista suosituin on RNA-maailma.

vuonna 1968 Sir Francis Crick esitti, että RNA: n on täytynyt olla ensisijainen geneettinen materiaali, koska se kykenee itsereplikoitumaan, koska se kykenee toimimaan entsyyminä. Lisäksi RNA voidaan myös muuntaa DNA: ksi käänteisellä transkriptiolla, mikä vahvistaa entisestään ajatusta siitä, että RNA-maailma olisi voinut olla alkuperäinen reitti soluihin.

Ribotsyymit ja RNA-maailma

aiemmin ajateltiin, että ainoat Biomolekyylit, jotka voisivat katalysoida välttämättömiä kemiallisia reaktioita soluissa, olisivat proteiinit. Sidney Altman, Thomas Cech ja kollegat löysivät kuitenkin RNAS-luokan, joka kykenee katalysoimaan kemiallisia reaktioita ─ ribotsyymejä. Altman ja Cech saivat löydöstä Nobelin kemianpalkinnon vuonna 1989.

ribotsyymien löytyminen tuki RNA-maailma-hypoteesia. Vahvin argumentti hypoteesin todistamiseksi on ehkä se, että proteiineja kokoava ribosomi on itsessään ribotsyymi. Huolimatta siitä, että ribosomi koostuu sekä RNA: sta että proteiinista, translaatioon liittyviä prosesseja ei katalysoi proteiini vaan RNA, mikä viittaa siihen, että varhaiset elämänmuodot ovat saattaneet katalysoida RNA: n avulla kemiallisia reaktioita ennen kuin ne käyttivät proteiineja.

Yhteenveto

vuosien tutkimukset ovat osoittaneet satunnaisten RNA-sekvenssien hyödylliset ominaisuudet, kuten aktiivisten RNA-ligaasien tuottamisen satunnaisista RNA-sekvensseistä. Tämä ei kuitenkaan riitä todistamaan RNA-maailman hypoteesia. Sen perusteella, mitä nykyisistä eliöistä tiedetään, ei voida päätellä, että itsereplikoituva molekyyli olisi ollut elollisille järjestelmille olennaisten katalyyttisten mekanismien ensisijainen lähde.

tutkimus RNA – maailman hypoteesista on käynnissä, joskin viimeaikaiset havainnot uhkaavat kumota hypoteesin. NASA ilmeisesti totesi vuoden 1996 raportissaan, että RNA-maailmankäsitystä ympäröiviin ”merkittäviin vaikeuksiin” kuuluvat RNA: n kemiallinen hauraus ja sen kapea katalyyttisen toiminnan alue.

biokemisti Harold s Bernhardt jakaa samat huolenaiheet, ja vuonna 2012 julkaistussa biologian tutkielmassa hän kutsui käsitettä ” elämän varhaisen evoluution huonoimmaksi teoriaksi.”Hänen tutkielmassaan todetaan, että RNA-molekyylin monimutkaisuus tarkoittaa, ettei se ole voinut syntyä prebioottisesti; että RNA on epävakaa ja että sillä on rajalliset katalyyttiset ominaisuudet.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26876/