Stvorena molekula RNK koja otkriva podrijetlo života

Istraživači na Sveučilištu u Tokiju stvorili su molekulu RNK koja ne samo što se može replicirati, već i "evoluirati" u raznolik raspon složenijih molekula. Ovo otkriće moglo bi popuniti veliku prazninu u zagonetki o tome kako je nastao život na Zemlji.

Kako je točno nastao život iznežive materije jedan je od najvećih misterija znanosti. Dugo se pretpostavljalo da je RNK djelovala kao svojevrsni prethodnik DNK, odnosno da su ove jednostavne molekule postojale u "primordijalnoj juhi" rane Zemlje, nakon čega su se počele samoreplicirati i diverzificirati u niz oblika. Kako su molekule postajale složenije, mogle su na kraju dovesti do stanica s molekulama DNK, stvarajući sve oblike života koje vidimo danas.

Koliko god ovo objašnjenje djelovalo logično, ostalo je nepoznato mogu li molekule RNK doista proći ovakvu evoluciju ili ne. Stoga su za novu studiju tokijski istraživači proveli dugoročni eksperiment replikacije RNK.

Tim je inkubirao molekule RNK replikaze u kapljicama vode u ulju, na 37 °C tijekom pet sati. Zatim su dodane hranjive tvari, razrijedivši otopinu do jedne petine izvorne koncentracije, a smjesa je promiješana prije nego što je ostavljena da se inkubira još pet sati. Ovaj proces se ponavljao tijekom 240 ciklusa, za ukupno 1.200 sati trajanja eksperimenta.

Istraživači su otkrili da su molekule RNK mutirale i diverzificirale se tijekom vremena. Jedna početna "vrsta" na kraju se razgranala u pet različitih loza, koje bi fluktuirale u populaciji prije nego što bi se stabilizirale. Mreža interakcija nastala je između različitih loza, a što je najintrigantnije, ta "suradnja" im je pomogla da se sve učinkovitije repliciraju.

"U početku smo sumnjali da bi se tako različite RNK mogle razvijati i koegzistirati", rekao je Ryo Mizuuchi, vodeći autor studije. "U evolucijskoj biologiji, 'načelo kompetitivnog isključivanja' kaže da više od jedne vrste ne može koegzistirati ako se natječu za iste resurse. To znači da molekule moraju uspostaviti način korištenja različitih resursa jedan za drugim za trajnu diverzifikaciju, pa smo se pitali je li moguće da nežive kemijske vrste spontano razviju takvu inovaciju."

Dok eksperiment pokazuje da je barem moguće da bi RNK mogla proći evoluciju i dovesti do složenog života, to ne mora nužno potvrditi da se nešto takvo dogodilo i u stvarnom svijetu. Tim planira provesti daljnje eksperimente kako bi detaljnije otkrio kako je RNK mogla utrti put prema živim sustavima.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Communications i možete ga pronaći na ovoj poveznici.