Kas valk, DNA või RNA tulid esimesena?

Posted on
Autor: Peter Berry
Loomise Kuupäev: 13 August 2021
Värskenduse Kuupäev: 14 November 2024
Anonim
Kas valk, DNA või RNA tulid esimesena? - Teadus
Kas valk, DNA või RNA tulid esimesena? - Teadus

Sisu

Olulised tõendid näitavad, et kogu elu Maal arenes tänapäeval ühiselt esivanemalt. Protsessi, mille käigus see elutu, mis moodustub mitteelustavast ainest, nimetatakse abiogeneesiks. Kuidas see protsess aset leidis, pole veel täielikult aru saadud ja seda uuritakse endiselt. Teadlaste seas, keda huvitab elu päritolu, on tuliselt arutatud teema, kas valgud, RNA või mõni muu molekul tuli esimesena.


Valgud kõigepealt

Kuulsa Urey-Milleri eksperimendi käigus seadsid teadlased varase Maa atmosfääri simuleerimiseks metaani, vett, ammoniaaki ja vesinikku. Järgmisena lasid nad välkkiire jäljendamiseks läbi selle segu elektrilisi sädemeid. Selle protsessi käigus saadi aminohappeid ja muid orgaanilisi ühendeid, mis näitas, et sellised tingimused nagu varakult Maal võivad luua aminohapped, valkude ehitusplokid.

Kuid liikumine lahuses olevast aminohapete segust puutumatuks toimivaks valguks on aga palju probleeme. Näiteks aja jooksul kipuvad vees olevad valgud pigem lagunema, mitte pikemasse molekulaarsesse ahelasse kogunema. Ka küsimus, kas esmalt ilmusid valgud või DNA, kujutab endast tuttavat kana- või munaprobleemi. Valgud võivad katalüüsida keemilisi reaktsioone ja DNA võib säilitada geneetilist teavet. Kuid kumbki neist molekulidest üksi ei ole eluks piisav; DNA ja valgud peavad olema kohal.


RNA esimene

Üks võimalik lahendus on niinimetatud RNA maailma lähenemisviis, milles RNA oli enne valke või DNA-d. See lahendus on atraktiivne, kuna RNA ühendab mõned valkude ja DNA omadused. RNA võib katalüüsida keemilisi reaktsioone, nagu valgud, ja see võib säilitada geneetilist teavet, nagu ka DNA. Ja raku masinad, mis kasutavad RNA-d valgu sünteesimiseks, on osaliselt valmistatud RNA-st ja sõltuvad RNA-st oma töö tegemisel. See viitab sellele, et RNA-l võis olla oluline roll varases eluajaloos.

RNA süntees

Üks probleem RNA maailma hüpoteesis on aga RNA enda olemus. RNA on polümeer või nukleotiidide ahel. Pole täiesti selge, kuidas need nukleotiidid moodustasid või kuidas nad oleksid varakult Maa tingimustes polümeeride moodustamiseks kokku tulnud.

2009. aastal pakkus Briti teadlane John Sutherland välja toimiva lahenduse, teatades, et tema labor on leidnud protsessi, mis suudab nukleotiide ehitada ehitusplokkidest, mis olid tõenäoliselt varajases Maal. Võimalik, et see protsess võis tekitada nukleotiide, mis seejärel ühendati reaktsioonidega, mis toimusid piki savi mikroskoopiliste kihtide pinda.


Ainevahetus kõigepealt

Ehkki RNA-First stsenaarium on elukvaliteedi teadlaste seas väga populaarne, on olemas veel üks seletus, milles väidetakse, et metabolism toimus enne RNA, DNA või valgu teket. See ainevahetuse esimene stsenaarium viitab sellele, et elu tekkis kõrgrõhukeskkonna lähedal, näiteks süvamere kuuma veega õhuavade lähedal. Need tingimused käivitasid mineraalide poolt katalüüsitavad reaktsioonid ja andsid orgaaniliste ühendite rikkaliku segu. Need ühendid said omakorda polümeeride, näiteks valkude ja RNA, ehitusplokkideks. Avaldamise ajal pole aga piisavalt tõendeid, et lõplikult selgitada, kas ainevahetuse esimene või RNA maailma lähenemisviis on õige.