Japonskí vedci prvýkrát dokázali schopnosť RNA vyvíjať sa

Vedci z Tokijskej univerzity po prvýkrát vytvorili molekulu RNA, ktorá sa replikuje

diverzifikuje a stáva sa komplexnejším v súlade sDarwinovská evolúcia. Výsledkom experimentu bolo, že vedci ukázali, ako sa jednotlivé typy RNA zmenili na zložitý systém: sieť replikátorov pozostávajúcu z piatich typov RNA s rôznymi interakciami. Toto je prvý empirický dôkaz, že jednoduché biologické molekuly môžu viesť k vzniku zložitých systémov podobných životu.

Pôvod života podľa Darwinovej teórieevolúcia je založená na prechode od samoreplikujúcich sa molekúl, ako je RNA, ku komplexným živým systémom. Moderná veda však nedáva jednoznačnú odpoveď na otázku, ako došlo k prechodu z jednotlivých chemických molekúl na zložité formy života.

Jedna vedecká hypotéza to naznačujepôvodne neviazané molekuly RNA existovali na Zemi, možno spolu s proteínmi a inými organickými látkami. Potom, asi pred štyrmi miliardami rokov, sa tieto molekuly začali reprodukovať a vyvíjať z jednej molekuly do rôznych komplexných systémov. Vedci predpokladali, že RNA sa môže vyvíjať rôznymi smermi a hromadiť mutácie pod vplyvom vonkajších faktorov. V procese mutácií sa uskutočnil výber najstabilnejších molekúl, ktoré následne vytvorili DNA.

„V evolučnej biológii existuje princípkonkurenčné vylúčenie, ktoré hovorí, že viaceré druhy nemôžu koexistovať, ak súťažia o rovnaký zdroj. To znamená, že na dosiahnutie udržateľnej diverzity musia molekuly určovať poradie, v ktorom sa používajú rôzne zdroje, hovorí Ryo Mizuchi, jeden z autorov štúdie. "Spočiatku sme pochybovali, že je to v princípe možné, pretože sú to len molekuly."

Obrázok: Ryo Mizuchi, Univerzita v Tokiu

Počas experimentu vedci inkubovaliMolekuly RNA v kvapkách vody umiestnené v oleji pri teplote 37 °C na päť hodín. Roztok sa potom zriedil na jednu pätinu koncentrácie pomocou nových živných kvapiek a dôkladne premiešal. Keď sa tento proces niekoľkokrát opakoval, došlo k mutáciám. Celý experiment trval 1200 hodín (240 cyklov pridávania živín).

„V dôsledku toho sme zistili, že jednotlivé RNA niemedzi sebou súťažili, ale vytvorili stabilný systém piatich typov RNA s rôznymi interakciami. To potvrdzuje možnosť takéhoto variantu evolúcie, “dodáva Mizuchi.

Práca vedcov predstavuje len prvý krok k pochopeniu prechodu z jednotlivých molekúl na bunky. Tím plánuje pokračovať vo výskume ďalšieho vývoja a vytvárania zložitých živých systémov.

Čítaj viac:

Vedci našli najzdravších ľudí na Zemi: je to všetko o jedinečnom životnom štýle

Nebezpečenstvo bezplatných sietí VPN. Prečo sa nedajú stiahnuť a ako sa chrániť?

Fyzici v laboratóriu znovu vytvorili schopnosti T-1000 z "Terminátora-2"