de Susha Cheriyedath, M. Sc.revizuit de Sally Robertson, B.Sc.

ipoteza lumii ARN este un concept prezentat în anii 1960 de Carl Woese, Francis Crick și Leslie Orgel. Acesta propune că formele de viață anterioare ar fi putut folosi ARN singur pentru stocarea materialului genetic.Walter Gilbert, un biolog molecular de la Harvard, a fost primul care a folosit termenul „lumea ARN” într-un articol publicat în 1986. Ipoteza susține că ADN-ul a devenit ulterior materialul genetic ca urmare a evoluției, deoarece ARN-ul a fost o moleculă relativ instabilă. Conform ipotezei lumii ARN, în urmă cu aproximativ 4 miliarde de ani, ARN-ul era substanța vie principală, în mare parte datorită capacității ARN-ului de a funcționa atât ca gene, cât și ca enzime.

raționamentul principal din spatele ipotezei este că ARN-ul este capabil de auto-replicare și, prin urmare, ar fi putut transporta informații genetice de-a lungul generațiilor în mod independent. Acest concept a fost foarte dezbătut în lumea științifică în ultimii 50 de ani.

experții sunt acum în general de acord că substanțele chimice non-vii nu ar fi putut da naștere celulelor bacteriene într-o singură etapă și că, prin urmare, formele de viață pre-celulare intermediare trebuie să fi existat. Dintre posibilele modele de viață pre-celulare luate în considerare, cea mai populară este lumea ARN.în 1968, Sir Francis Crick a propus că ARN-ul trebuie să fi fost materialul genetic primar, deoarece este capabil de auto-replicare, datorită capacității sale de a acționa ca o enzimă. Mai mult, ARN-ul poate fi, de asemenea, transformat în ADN prin transcriere inversă, ceea ce întărește și mai mult ideea că lumea ARN-ului ar fi putut fi calea inițială către celule.

Ribozimele și lumea ARN

se credea anterior că singurele biomolecule care ar putea cataliza reacțiile chimice esențiale în celule erau proteinele. Cu toate acestea, Sidney Altman, Thomas Cech și colegii săi au descoperit o clasă de ARN-uri care este capabilă să catalizeze reacții chimice ribozime de la suta. Altman și Cech au primit Premiul Nobel pentru Chimie în 1989 pentru această descoperire.

descoperirea ribozimelor a susținut ipoteza lumii ARN. Cel mai puternic argument pentru dovedirea ipotezei este probabil că ribozomul, care asamblează proteine, este el însuși o ribozimă. În ciuda faptului că ribozomul este compus atât din ARN, cât și din proteine, procesele implicate în traducere nu sunt catalizate de proteine, ci de ARN, indicând faptul că formele de viață timpurii ar fi putut folosi ARN pentru a cataliza reacțiile chimice înainte de a utiliza proteine.

rezumat

cercetările de-a lungul anilor au demonstrat proprietățile utile ale secvențelor ARN aleatorii, cum ar fi producerea de ligaze ARN active din secvențe aleatorii de ARN. Cu toate acestea, acest lucru nu este suficient pentru a dovedi ipoteza lumii ARN. Pe baza a ceea ce se știe despre organismele actuale, nu este posibil să se concluzioneze că o moleculă auto-replicantă a fost sursa primară a mecanismelor catalitice fundamentale pentru sistemele vii.

cercetările asupra ipotezei lumii ARN sunt în curs de desfășurare, deși descoperirile recente amenință să infirme ipoteza. NASA a declarat aparent într-un raport din 1996 că „dificultățile semnificative” care înconjoară conceptul lumii ARN includ fragilitatea chimică a ARN-ului și gama sa îngustă de activități catalitice.biochimistul Harold s Bernhardt împărtășește aceleași preocupări și într-o lucrare de biologie din 2012, el s-a referit la concept ca fiind cea mai proastă teorie a evoluției timpurii a vieții. Lucrarea sa afirmă că complexitatea moleculei de ARN înseamnă că nu ar fi putut apărea prebiotic; că ARN-ul este instabil și că posedă proprietăți catalitice limitate.

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

lecturi suplimentare

• tot conținutul de ARN
• ce este ARN?
• structura ARN
• tipuri de ARN: ARNm, ARNr și Arnt
• sinteza ARN

scris de

Susha Cheriyedath

Susha are un Bachelor of Science (B.Sc.) diplomă în chimie și Master Of Science (M.Sc) diplomă în biochimie de la Universitatea din Calicut, India. Ea a avut întotdeauna un interes deosebit în știința medicală și de sănătate. Ca parte a masteratului, s-a specializat în biochimie, cu accent pe Microbiologie, Fiziologie, Biotehnologie și nutriție. În timpul liber, îi place să gătească o furtună în bucătărie cu experimentele ei de coacere super-dezordonate.

citări