Japanska forskare bevisade för första gången RNA:s förmåga att utvecklas

Forskare från Tokyos universitet har för första gången skapat en RNA-molekyl som replikerar

diversifierar och blir mer komplex i enlighet medDarwinistisk evolution. Som ett resultat av experimentet visade forskare hur enskilda typer av RNA förvandlades till ett komplext system: ett nätverk av replikatorer bestående av fem typer av RNA med olika interaktioner. Detta är det första empiriska beviset på att enkla biologiska molekyler kan ge upphov till komplexa livliknande system.

Livets ursprung enligt Darwinistisk teoriEvolutionen bygger på övergången från självreplikerande molekyler som RNA till komplexa levande system. Den moderna vetenskapen ger dock inget tydligt svar på frågan om hur övergången från enskilda kemiska molekyler till komplexa livsformer gick till.

En vetenskaplig hypotes tyder på detursprungligen fanns obundna RNA-molekyler på jorden, möjligen tillsammans med proteiner och andra organiska ämnen. Sedan, för ungefär fyra miljarder år sedan, började dessa molekyler reproducera sig själva och utvecklas från en enda molekyl till en mängd olika komplexa system. Forskare antog att RNA kunde utvecklas i olika riktningar och ackumulera mutationer under påverkan av yttre faktorer. I processen med mutationer utfördes urvalet av de mest stabila molekylerna, som sedan bildade DNA.

"Det finns en princip i evolutionsbiologinkonkurrensutslagning, som säger att flera arter inte kan samexistera om de konkurrerar om samma resurs. Det betyder att för att uppnå hållbar mångfald måste molekyler bestämma i vilken ordning olika resurser används, säger Ryo Mizuchi, en av författarna till studien. "Inledningsvis tvivlade vi på att detta var möjligt i princip, eftersom de bara är molekyler."

Bild: Ryo Mizuchi, Tokyos universitet

Under experimentet inkuberade forskareRNA-molekyler i vattendroppar placerade i olja vid en temperatur av 37°C i fem timmar. Lösningen späddes sedan till en femtedel av koncentrationen med nya näringsdroppar och blandades kraftigt. När denna process upprepades flera gånger uppstod mutationer. Hela experimentet varade i 1 200 timmar (240 cykler med tillsats av näringsämnen).

"Som ett resultat fann vi att individuella RNA inte gör dettävlade med varandra, men skapade ett stabilt system av fem typer av RNA med en mängd olika interaktioner. Detta bekräftar möjligheten till en sådan variant av evolutionen, tillägger Mizuchi.

Forskarnas arbete representerar bara det första steget i att förstå övergången från enstaka molekyler till celler. Teamet planerar att fortsätta forskningen om vidare utveckling och skapande av komplexa levande system.

Läs mer:

Forskare har hittat de friskaste människorna på jorden: allt handlar om en unik livsstil

Faran med gratis VPN. Varför kan de inte laddas ner och hur skyddar man sig?

Fysiker har återskapat förmågorna hos T-1000 från "Terminator-2" i laboratoriet