Kako je život nastao na Zemlji i dalje fascinira naučnike, ali nije lako zaviriti milijarde godina u prošlost. Sada rastu dokazi za relativno novu hipotezu o tome kako je život počeo: sa veoma preciznom mešavinom RNK i DNK.
I RNK i DNK određuju genetski sastav celog biološkog života, pri čemu DNK deluje kao genetski nacrt, a RNK kao čitač ili dekoder nacrta. Dugo se smatralo da se RNK prvo razvila na Zemlji, a DNK se kasnije razvijala – ali sve više dokaza sugeriše da su se možda pojavile u isto vreme i da su obe bile uključene u pokretanje života na planeti.
Studija iz 2021. podržala je ovu ideju objašnjavajući kako jednostavno jedinjenje diamidofosfata (DAP) – koje je možda prethodilo životu na Zemlji – može spojiti građevinske blokove DNK zvane deoksinukleozidi u osnovne lance DNK.
„Ovo otkriće je važan korak ka razvoju detaljnog hemijskog modela kako su prvi oblici života nastali na Zemlji“, rekao je hemičar Ramanaraianan Krishnamurthi iz Scripps Research-a u Kaliforniji u januaru 2021.
Nalazi daju verodostojnost ideji da su se i DNK i RNK razvile zajedno iz iste vrste hemijskih reakcija na početku života na našoj planeti, i da su prvi molekuli koji se samorepliciraju mogli biti mešavine obe ove nukleinske kiseline – ne samo RNK, kao što je sugerisano u etabliranijoj hipotezi o ‘RNA svetu’.
Jedno od velikih problema sa idejom da je RNK sama stvorila život na Zemlji jeste kako je RNK bila u stanju da prođe kroz neophodan proces samoreplikacije – RNK obično zahteva enzime da bi se podelili, koji su evoluirali nakon RNK.
Iz onoga što do sada znamo, čini se da je RNK imala neku vrstu pomoći u inženjerskom životu – a najnoviji eksperimenti pokazuju da je DNK mogla biti to, stvarajući „himerične“ molekularne niti koje se mogu lakše odvojiti od same RNK.
Serija laboratorijskih testova koje su sproveli istraživači simulirala je šta se moglo dogoditi pre početka života na Zemlji i pokazala kako je DAP mogao da formira osnovnu DNK na isti način kao što se RNK može spojiti iz hemijskih građevinskih blokova.
„Na naše iznenađenje otkrili smo da korišćenje DAP-a za reagovanje sa deoksinukleozidima deluje bolje kada deoksinukleozidi nisu svi isti, već su mešavine različitih DNK slova kao što su A i T, ili G i C, kao prava DNK“, rekao je hemijski biolog Eddi Jimenez, iz Scripps Research.
Možda nikada nećemo znati sa sigurnošću da li je DNK pomogla RNK da formira prve oblike života na našoj planeti, s obzirom da se to dogodilo pre više milijardi godina, ali naše razumevanje ovih procesa nastavlja da se razvija.
Istraživanje nije korisno samo u pogledu toga kako se odnosi na poreklo života – uvid u odnos RNK i DNK može imati čitav niz primena u savremenoj hemiji i biologiji.
„Sada kada bolje razumemo kako je primordijalna hemija mogla da napravi prve RNK i DNK, možemo da počnemo da je koristimo na mešavini ribonukleozida i deoksinukleozida gradivnih blokova da vidimo koji su himerni molekuli formirani – i da li mogu da se samorepliciraju i evoluiraju, “ rekao je Krišnamurti.
Istraživanje je objavljeno u Angewandte Chemie.
