Japonští vědci poprvé prokázali schopnost RNA vyvíjet se

Vědci z Tokijské univerzity poprvé vytvořili molekulu RNA, která se replikuje

diverzifikuje a stává se komplexnějším v souladu sDarwinovská evoluce. V důsledku experimentu vědci ukázali, jak se jednotlivé typy RNA proměnily ve složitý systém: síť replikátorů skládající se z pěti typů RNA s různými interakcemi. Toto je první empirický důkaz, že jednoduché biologické molekuly mohou dát vzniknout komplexním systémům podobným životu.

Vznik života podle Darwinovy ​​teorieevoluce je založena na přechodu od samoreplikujících molekul, jako je RNA, ke komplexním živým systémům. Moderní věda však nedává jasnou odpověď na otázku, jak došlo k přechodu od jednotlivých chemických molekul ke komplexním formám života.

Jedna vědecká hypotéza to naznačujepůvodně nevázané molekuly RNA existovaly na Zemi, možná spolu s proteiny a dalšími organickými látkami. Poté, asi před čtyřmi miliardami let, se tyto molekuly začaly samy reprodukovat a vyvíjet se z jediné molekuly do různých komplexních systémů. Vědci předpokládali, že RNA se může vyvíjet různými směry a hromadit mutace pod vlivem vnějších faktorů. V procesu mutací byla provedena selekce nejstabilnějších molekul, které následně vytvořily DNA.

„V evoluční biologii existuje principkonkurenční vyloučení, které říká, že více druhů nemůže koexistovat, pokud soutěží o stejný zdroj. To znamená, že k dosažení udržitelné diverzity musí molekuly určovat pořadí, ve kterém jsou různé zdroje využívány, říká Ryo Mizuchi, jeden z autorů studie. "Zpočátku jsme pochybovali, že je to v zásadě možné, protože jsou to jen molekuly."

Obrázek: Ryo Mizuchi, University of Tokyo

Během experimentu vědci inkubovaliMolekuly RNA v kapkách vody umístěné v oleji o teplotě 37 °C po dobu pěti hodin. Roztok byl poté zředěn na pětinu koncentrace pomocí nových živných kapek a důkladně promíchán. Když se tento proces několikrát opakoval, došlo k mutacím. Celý experiment trval 1200 hodin (240 cyklů přidávání živin).

"V důsledku toho jsme zjistili, že jednotlivé RNA ne."soupeřily mezi sebou, ale vytvořily stabilní systém pěti typů RNA s různými interakcemi. To potvrzuje možnost takové varianty evoluce, “dodává Mizuchi.

Práce vědců představuje pouze první krok k pochopení přechodu od jednotlivých molekul k buňkám. Tým plánuje pokračovat ve výzkumu dalšího vývoje a vytváření komplexních živých systémů.

Přečtěte si více:

Vědci našli nejzdravější lidi na Zemi: je to všechno o jedinečném životním stylu

Nebezpečí bezplatných VPN. Proč je nelze stáhnout a jak se chránit?

Fyzici v laboratoři znovu vytvořili schopnosti T-1000 z "Terminátora-2"