Proces postanka života na Zemlji i dalje fascinira znanstvenike, ali nije lako zaviriti milijardama godina u prošlost. Sad postoji sve više dokaza za relativno novu hipotezu o tome kako je život započeo na Zemlji, a ta hipoteza kaže da se to dogodilo vrlo preciznom mješavinom RNK-a i DNK-a.
I RNK i DNK određuju genetski sastav cjelokupnog biološkog života, pri čemu DNK djeluje kao genetski nacrt, a RNK kao čitač ili dekoder tog nacrta. Dugo se vremena smatralo da se RNK prvo razvio na Zemlji, a DNK je evoluirao kasnije, no sve više dokaza sugerira da su se možda pojavili u isto vrijeme i da su oba bila uključena u pokretanje života na Zemlji.
Studija iz 2021. poduprla je ovu ideju objašnjavajući kako jednostavni spoj diamidofosfat (DAP), koji je možda postojao prije života na Zemlji, može spojiti građevne blokove DNK-a zvane deoksinukleozidi u osnovne DNK niti.
Ovo otkriće važan je korak prema razvoju detaljnog kemijskog modela o tome kako su prvi oblici života nastali na Zemlji, rekao je kemičar Ramanarayanan Krishnamurthy iz Istraživačkog instituta Scripps Research u Kaliforniji, još u siječnju 2021.
Rezultati istraživanja objavljenog u znanstvenom časopisu Angewandte Chemie pridodaju vjerodostojnosti ideji da su se i DNK i RNK razvili zajedno iz iste vrste kemijskih reakcija na početku života na našem planetu i da su prve samoumnožavajuće molekule mogle biti mješavine obje ove nukleinske kiseline, a ne samo RNK, kao što se sugerira u već ustaljenoj hipotezi RNK svijeta.
Jedan od velikih problema s idejom da je RNK sam doveo do života na Zemlji jest kako je RNK uspio proći kroz neophodan proces samoreplikacije? RNK obično zahtijeva enzime da se razdvoje, a oni su evoluirali tek nakon RNK-a.
Prema onome što do sada znamo, čini se da je RNK imao neku vrstu pomoći u inženjeringu života, a najnoviji eksperimenti pokazuju da je ta pomoć mogla biti od DNK-a, stvarajući "kimerne" molekularne niti koje se lakše odvajaju od samog RNK-a.
Niz laboratorijskih testova koje su proveli znanstvenici simulirao je što se moglo dogoditi prije početaka života na Zemlji i pokazao kako je DAP izvedivo mogao formirati osnovnu DNK-a na sličan način na koji se RNK može sastaviti iz kemijskih građevnih blokova.
Otkrili smo, na naše iznenađenje, da korištenje DAP-a za reakciju s deoksinukleozidima funkcionira bolje kada deoksinukleozidi nisu svi isti, već su umjesto toga mješavina različitih DNK slova, kao što su A i T ili G i C, poput pravog DNK-a, rekao je kemijski biolog Eddy Jiménez iz ranije navedenog instituta u Kaliforniji.
Možda nikada nećemo sa sigurnošću znati je li DNK pomogao RNK-u u formiranju prvih oblika života na našem planetu s obzirom na to da se to dogodilo prije nekoliko milijardi godina, ali razumijevanje tih procesa nastavlja se razvijati. Spomenuto istraživanje nije korisno samo u smislu povezanosti s podrijetlom života, jer uvid u odnos RNK - DNK može imati čitav niz primjena u modernoj kemiji i biologiji.
Sada kada bolje razumijemo kako je primordijalna kemija mogla stvoriti prve RNK-e i DNK-e, možemo je početi koristiti na mješavinama ribonukleozida i deoksinukleozida kako bismo vidjeli koje su himerne molekule formirane – i mogu li se same replicirati i evoluirati, zaključuje Krishnamurthy.
Izvor: Science Alert
