Dünyada yaşam başlamadan önce DNA ve RNA birlikte var olmuş olabilir

22 Ağustos 2019

Yaşam başlamadan önce, ribonükleik asit (RNA) ilkel çorbayı yönetti. Hikayenin, RNA Dünya hipotezi olarak devam ettiği de bilinmektedir fakat RNA’nın daha karmaşık kuzeni deoksiribonükleik asidi (DNA) dışarıda bırakmaktan çok aceleci olmuşuz gibi görünüyor.

İngiltere ve ABD’den kimyacılar, her iki molekülün de eski Dünya’da bulunması muhtemel koşullar altında nasıl şekillendiğini göstermiştir. Bu keşif, yaşamın kökeninin önde gelen modellerini yeniden düşünmeye zorlayabilir.

Ekip Ön-biyotik bir ortamda nükleik asit zincirlerini oluşturmak için bir yöntem gösteren daha önceki bir çalışmayı ayrıntılandırarak, RNA’nın DNA molekülünün bileşenlerine nasıl birkaç kolay adımda – enzime ihtiyaç duymadan – dönüştürülebileceğini göstermiştir.

ABD merkezli Scripps Araştırma Enstitüsü’nden Ramanarayanan Krishnamurthy, “Bu yeni bulgular, kimyagerlerin Dünyadaki yaşamın kökenlerini araştırırken RNA Dünyası hipotezi tarafından bu kadar yoğun şekilde yönlendirilmelerinin makul olamayacağını öne sürüyor” dedi.

Yaklaşık yarım yüzyıldır, biyologlar RNA’yı temel alan kimyasal reaksiyonlarda ilk hücreleri oluşturan kimyasal makinelerin kökleri olduğunu iddia eden modellerde güven kazanıyor.

İlk bakışta, sağlam bir seçim. Modern biyokimya, DNA, RNA ve proteinler arasındaki etkileşimlere kadar kaynatılabilir.

RNA’nın basit yapısı ve mekanik işçilik kabiliyeti, ilk biyokimyasal reaksiyonların ağırlıklı olarak tek bir çok yönlü molekül tarafından yönetildiğini öne süren hipotezde bir avantaj sağlıyor.

Sadece hem şablon hem de yapı için yeterli bir iş yapmakla kalmaz, kimyagerler, basit organik bileşiklerin içerik listelerini kullanarak RNA yetiştirmek için çeşitli potansiyel yöntemler bulmaktadırlar.

Göründüğü kadar inandırıcı olduğu gibi, RNA Dünyası hipotezi yarıştaki tek at değildir. Mesala, proteinler ayrıca kopyaları kendi başlarına dağıtabilirdi.

DNA’yı daha basit öncüllerden elde etmenin basit bir yolu olmadan, çok az sayıda araştırmacı DNA’nın yaşamın prototip reaksiyonlarındaki rolünü savunmuştur.

Krishnamurthy ve meslektaşları bir süredir RNA Dünyası hikayesinin ilk göründüğünden biraz daha fazla olduğundan şüpheleniyorlar.

Birincisi, saf RNA sistemlerinin DNA-tabanlı sistemlere dönüştürülmesi, muhtemelen her iki molekülün de benzer tempülasyon görevlerini yerine getirdiği bir tür teslim süresi gerektirecektir.

Birkaç yıl önce, araştırmacılar bu tür hibrit moleküllerin saf RNA ve DNA iplikçikleri kadar stabil olmadığını gösterdi. Bu ilginç bir soruyu gündeme getirmektedir – hassas hibrit karışımlar neden daha sağlam RNA-bazlı olanlardan gelişir?

Cevaplardan biri, başlarda saf bir RNA dünyasının olmadığı, saflıkta bir DNA sistemi ortaya çıkana kadar, üstünlük için rekabet eden iki molekülün titrek bir karışımı olduğudur.

Krishnamurthy, “Bu alanda RNA ve DNA’nın başlangıçta birbirine karıştığı, ancak daha sonra en iyi yaptıklarına göre ayrılabileceği bir farkın başlangıcı var” diyor.

Her şey iyi ve güzel, ama bu DNA moleküllerinin zenginliği nereden geldi? Şimdi, Krishnamurthy, tiyoüridin adı verilen kükürtlü bir kimyasal formunda bir cevaba sahiptir.

Zaten RNA’ya olası bir öncü madde olarak dahil edildi,ekip deoksiadenozin oluşturmak için bileşiğin birkaç aşamada nasıl reaksiyona girebileceğini gösterdi – DNA molekülünün şekerli omurgası genetik kodunun tabanlarından birine katıldı.

Alternatif olarak, benzer bir işlem kimyasal akrabası olan deoksiribozu açığa çıkarabilir.

Bir sürecin nasıl olmuş olabileceğini göstermek, bunun gerçekleştiğini kanıtlamakla aynı değildir.

Fakat RNA’nın DNA’ya dönüştürülmesinin çok fazla zaman almayacağını bilmek, en azından RNA Dünyası hipotezi ile ilgili bazı büyük problemlerin çözülmesi söz konusu olduğunda masaya oturabilir.

Kaynak: https: //www.nature.com/articles/s41557-019-0225-x

http://www.bizsiziz.com/dna-and-rna-may-have-existed-together-before-life-began-on-earth/

Çeviri: Zaida Zaidova