Onderzoekers van de Universiteit van Tokio hebben voor het eerst een RNA-molecuul gemaakt dat repliceert
De oorsprong van het leven volgens de Darwinistische theorieevolutie is gebaseerd op de overgang van zelfreplicerende moleculen zoals RNA naar complexe levende systemen. De moderne wetenschap geeft echter geen duidelijk antwoord op de vraag hoe de overgang van individuele chemische moleculen naar complexe levensvormen heeft plaatsgevonden.
Een wetenschappelijke hypothese suggereert dat:oorspronkelijk ongebonden RNA-moleculen bestonden op aarde, mogelijk samen met eiwitten en andere organische stoffen. Toen, ongeveer vier miljard jaar geleden, begonnen deze moleculen zichzelf te reproduceren en evolueerden ze van een enkel molecuul naar een verscheidenheid aan complexe systemen. Wetenschappers gingen ervan uit dat RNA zich in verschillende richtingen kon ontwikkelen en mutaties accumuleerde onder invloed van externe factoren. Tijdens het mutatieproces werd de selectie van de meest stabiele moleculen uitgevoerd, die vervolgens DNA vormden.
“Er is een principe in de evolutionaire biologiecompetitieve uitsluiting, wat inhoudt dat meerdere soorten niet naast elkaar kunnen bestaan als ze strijden om dezelfde hulpbron. Dit betekent dat moleculen, om duurzame diversiteit te bereiken, de volgorde moeten bepalen waarin verschillende hulpbronnen worden gebruikt, zegt Ryo Mizuchi, een van de auteurs van het onderzoek. “Aanvankelijk twijfelden we of dit in principe mogelijk was, want het zijn maar moleculen.”
Afbeelding: Ryo Mizuchi, Universiteit van Tokyo
Tijdens het experiment hebben wetenschappers geïncubeerdRNA-moleculen in waterdruppels gedurende vijf uur in olie bij een temperatuur van 37°C geplaatst. De oplossing werd vervolgens verdund tot een vijfde van de concentratie met behulp van nieuwe nutriëntdruppels en krachtig gemengd. Toen dit proces meerdere keren werd herhaald, traden mutaties op. Het hele experiment duurde 1200 uur (240 cycli van nutriëntentoevoeging).
"Als gevolg hiervan ontdekten we dat individuele RNA's nietconcurreerden met elkaar, maar creëerden een stabiel systeem van vijf soorten RNA met een verscheidenheid aan interacties. Dit bevestigt de mogelijkheid van een dergelijke variant van evolutie ', voegt Mizuchi toe.
Het werk van de wetenschappers is slechts de eerste stap in het begrijpen van de overgang van afzonderlijke moleculen naar cellen. Het team is van plan door te gaan met onderzoek naar verdere evolutie en het creëren van complexe levende systemen.
Lees verder:
Wetenschappers hebben de gezondste mensen op aarde gevonden: het draait allemaal om een unieke levensstijl
Het gevaar van gratis VPN's. Waarom kunnen ze niet worden gedownload en hoe kun je jezelf beschermen?
Natuurkundigen hebben de mogelijkheden van de T-1000 van de "Terminator-2" in het laboratorium nagebootst