Cercetătorii de la Universitatea din Tokyo au creat pentru prima dată o moleculă de ARN care se reproduce
Originea vieții conform teoriei darwinisteevoluția se bazează pe tranziția de la molecule autoreplicabile precum ARN-ul la sisteme vii complexe. Cu toate acestea, știința modernă nu oferă un răspuns clar la întrebarea cum a avut loc tranziția de la moleculele chimice individuale la formele de viață complexe.
O ipoteză științifică sugerează căMoleculele de ARN nelegate inițial au existat pe Pământ, posibil împreună cu proteine și alte substanțe organice. Apoi, în urmă cu aproximativ patru miliarde de ani, aceste molecule au început să se reproducă și să evolueze dintr-o singură moleculă într-o varietate de sisteme complexe. Oamenii de știință au presupus că ARN-ul s-ar putea dezvolta în direcții diferite, acumulând mutații sub influența factorilor externi. În procesul mutațiilor, s-a efectuat selecția celor mai stabile molecule, care ulterior au format ADN.
„Există un principiu în biologia evoluționistăexcluderea competitivă, care spune că mai multe specii nu pot coexista dacă concurează pentru aceeași resursă. Aceasta înseamnă că, pentru a obține o diversitate durabilă, moleculele trebuie să determine ordinea în care sunt folosite diferite resurse, spune Ryo Mizuchi, unul dintre autorii studiului. „Inițial, ne-am îndoit că acest lucru a fost posibil în principiu, pentru că sunt doar molecule.”
Imagine: Ryo Mizuchi, Universitatea din Tokyo
În timpul experimentului, oamenii de știință au incubatMolecule de ARN în picături de apă introduse în ulei la o temperatură de 37°C timp de cinci ore. Soluția a fost apoi diluată la o cincime din concentrație folosind noi picături de nutrienți și amestecată energic. Când acest proces a fost repetat de mai multe ori, au apărut mutații. Întregul experiment a durat 1.200 de ore (240 de cicluri de adăugare a nutrienților).
„Ca rezultat, am descoperit că ARN-urile individuale nuau concurat între ei, dar au creat un sistem stabil de cinci tipuri de ARN cu o varietate de interacțiuni. Acest lucru confirmă posibilitatea unei astfel de variante de evoluție ”, adaugă Mizuchi.
Munca oamenilor de știință reprezintă doar primul pas în înțelegerea tranziției de la molecule individuale la celule. Echipa intenționează să continue cercetările privind evoluția ulterioară și crearea unor sisteme vii complexe.
Citeste mai mult:
Oamenii de știință au găsit cei mai sănătoși oameni de pe Pământ: totul este despre un stil de viață unic
Pericolul VPN-urilor gratuite. De ce nu pot fi descărcate și cum să vă protejați?
Fizicienii au recreat abilitățile T-1000 din „Terminator-2” în laborator