Biologii din Statele Unite au dovedit probabilitatea unei variante alternative a evoluției vieții, potrivit căreia moleculele ARN și ADN au apărut simultan, ocolind stadiul lumii ARN, potrivit unui articol publicat în revista Angewandte Chemie.
„Chiar dacă credeți în„ lumea ARN-ului”, trebuie să luați credința și poziția că ceva a existat simultan cu ARN și a ajutat viața să evolueze spre ADN și proteine. De ce să nu presupunem că ADN-ul și ARN-ul au apărut în același timp și nu încercăm să-l transformăm pe cel de-al doilea în primul cu o chimie nebună”, a spus Ramanarayanan Krishnamurthy, de la Institutul Scripps din La Jolla (SUA).
Conform teoriei general acceptate a „lumii ARN” astăzi, rolul proteinelor și ADN-ului în primele organisme vii pe pământ a fost jucat de moleculele de ARN. Ulterior, proteinele au început să controleze procesele celulare, iar ADN-ul a preluat rolul unui depozit de informații genetice. Oamenii de știință experimentează acum molecule scurte de ARN, în încercarea de a reproduce originile vieții într-un laborator.
În special, biologii evolutivi moleculari încearcă astăzi să înțeleagă modul în care moleculele de ARN au fost înlocuite de omologii lor de ADN. Majoritatea oamenilor de știință presupun că acest lucru s-a întâmplat treptat - mai întâi au apărut așa-numitele „himere”, molecule constând din legături atât de ARN cât și de ADN, iar apoi nucleotidele ARN au fost înlocuite treptat de „literele” familiare conținute în codul nostru genetic.
Krishnamurti și colegii săi au descoperit că acest lucru nu s-ar fi putut întâmpla în realitate, studiind cât de stabile ar fi astfel de „hibrizi” himerici ai ADN-ului și ARN-ului. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință au colectat mai multe lanțuri scurte de molecule ADN și ARN „pure”, compuse din 16, 10 și 6 „litere” -nucleotide.
Oamenii de știință au prelucrat unele dintre aceste molecule în așa fel încât unele dintre „literele” din ele s-au transformat în analogi folosiți în ARN sau ADN, în urma cărora au devenit „hibrizi” himerici, similari cu acei „blocuri de viață” care au existat în timpul originii vieții. După ce au pregătit soluții de astfel de „himere”, autorii articolului i-au încălzit și au urmărit cât de repede s-au descompus.
După cum s-a dovedit, chiar adăugarea unei „litere” străine a dus la o scădere accentuată a stabilității moleculelor, reducând temperatura descompunerii acesteia cu 10-20 grade Celsius. O reacție similară a fost observată atât în moleculele de ADN, cât și în moleculele de ARN, cu modificări ale oricărui tip de litere și legăturile dintre ele, ceea ce sugerează că toate himerele sunt extrem de instabile în natură.
Instabilitatea lor, după cum recunoaște Krishnamurti, nu înseamnă că nu ar putea exista în principiu în „supa” primară a oceanelor Pământului, dar existența lor în primele celule vii ar necesita prezența enzimelor complexe care ar „repara” în mod constant astfel de molecule și le vor proteja de descompunere. Este foarte puțin probabil să apară înainte de apariția primelor proteine și ADN.
Video promotional:
Prin urmare, potrivit lui Krishnamurti, o tranziție lină de la lumea ARN la viața modernă a fost imposibilă, ceea ce l-a determinat să creadă că atât ARN-ul cât și ADN-ul au apărut în același timp și că prima viață le-ar putea folosi pe amândouă în viața sa. Un astfel de scenariu, în opinia sa, este mai consecvent cu rezultatele experimentelor și cu ceea ce vedem în organismele moderne decât cu ipoteza „lumii ARN”.
