by Susha Cheriyedath, M. Sc. Reviewed by Sally Robertson, B.Sc.

hipoteza Świata RNA jest koncepcją zaproponowaną w latach 60. przez Carla Woese ’ a, Francisa Cricka i Leslie Orgela. Proponuje on, że wcześniejsze formy życia mogły wykorzystywać RNA sam do przechowywania materiału genetycznego.

Walter Gilbert, biolog molekularny z Harvardu, jako pierwszy użył terminu „RNA World” w artykule opublikowanym w 1986 roku. Hipoteza zakłada, że DNA później stało się materiałem genetycznym w wyniku ewolucji, ponieważ RNA był stosunkowo niestabilną cząsteczką. Według hipotezy RNA World Około 4 miliardów lat temu RNA był główną żywą substancją, głównie ze względu na zdolność RNA do działania zarówno jako geny, jak i enzymy.

głównym uzasadnieniem hipotezy jest to, że RNA jest zdolny do samo-replikacji i dlatego mógł przenosić informacje genetyczne między generacjami niezależnie. Koncepcja ta była szeroko dyskutowana w świecie naukowym w ciągu ostatnich 50 lat.

eksperci obecnie ogólnie zgadzają się, że nieżywe chemikalia nie mogły spowodować powstania komórek bakteryjnych w jednym etapie i że pośrednie, przedkomórkowe formy życia musiały istnieć. Spośród możliwych rozważanych przedkomórkowych modeli życia, najbardziej popularny jest świat RNA.

W 1968 r.Sir Francis Crick zaproponował, że RNA musi być podstawowym materiałem genetycznym, ponieważ jest zdolny do samo-replikacji, ze względu na jego zdolność do działania jako enzym. Co więcej, RNA można również przekształcić w DNA poprzez odwrotną transkrypcję, co dodatkowo wzmacnia ideę, że świat RNA mógł być początkową drogą do komórek.

Rybozymy i świat RNA

wcześniej uważano, że jedynymi biomolekułami, które mogą katalizować niezbędne reakcje chemiczne w komórkach, są białka. Sidney Altman, Thomas Cech i współpracownicy odkryli jednak klasę RNA zdolną do katalizowania reakcji chemicznych-rybozymów. Altman i Cech otrzymali za to odkrycie Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1989 roku.

odkrycie rybozymów wsparło hipotezę Świata RNA. Najsilniejszym argumentem potwierdzającym tę hipotezę jest być może to, że rybosom, który montuje białka, sam jest rybozymem. Pomimo faktu, że rybosom składa się zarówno z RNA, jak i białka, procesy zaangażowane w translację nie są katalizowane przez białko, ale przez RNA, co wskazuje, że wczesne formy życia mogły wykorzystywać RNA do katalizowania reakcji chemicznych, zanim użyły białek.

podsumowanie

badania przez lata wykazały użyteczne właściwości losowych sekwencji RNA, takich jak produkcja aktywnych ligaz RNA z losowych sekwencji RNA. Nie jest to jednak wystarczające do udowodnienia hipotezy Świata RNA. Opierając się na tym, co wiadomo o współczesnych organizmach, nie można stwierdzić, że samo-replikująca się cząsteczka była głównym źródłem mechanizmów katalitycznych fundamentalnych dla żywych systemów.

trwają badania nad hipotezą Świata RNA, chociaż ostatnie odkrycia grożą obaleniem tej hipotezy. NASA najwyraźniej stwierdziła w raporcie z 1996 roku, że „znaczące trudności”, które otaczają koncepcję świata RNA, obejmują chemiczną kruchość RNA i jego wąski zakres aktywności katalitycznej.

biochemik Harold s Bernhardt podziela te same obawy i w pracy z biologii z 2012 roku określił tę koncepcję jako ” najgorszą teorię wczesnej ewolucji życia.”Jego artykuł stwierdza, że złożoność cząsteczki RNA oznacza, że nie mogła powstać prebiotycznie; że RNA jest niestabilny i posiada ograniczone właściwości katalityczne.

1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26876/
2. http://www.nature.com/nrg/journal/v16/n1/full/nrg3841.html
3. http://www.evolutionnews.org/2015/06/on_the_origin_o_7097191.html
4. http://www.panspermia.org/rnaworld.htm
5. http://exploringorigins.org/ribozymes.html

czytaj dalej

• cała zawartość RNA
• co to jest RNA?
• struktura RNA
• rodzaje RNA: mRNA, rRNA i tRNA
• synteza RNA

Autor:

Susha Cheriyedath

Susha ma tytuł licencjata (B.Sc.) stopień w chemii i Master of Science (M.Sc) ukończył biochemię na Uniwersytecie Calicut w Indiach. Zawsze interesowała się medycyną i naukami o zdrowiu. W ramach studiów magisterskich specjalizowała się w biochemii, ze szczególnym uwzględnieniem Mikrobiologii, fizjologii, Biotechnologii i Żywienia. W wolnym czasie uwielbia gotować burzę w kuchni dzięki swoim super-niechlujnym eksperymentom pieczenia.

Cytaty