Jak vznikl život na Zemi? Nový objev učiněný chemiky z výzkumného ústavu Scripps Research Institute podporuje teorii, že vznikl pravděpodobně ze směsi RNA a DNA. Zjištění publikovali v chemickém časopise Angewandte Chemie, informoval o tom ScienceDaily.
Tento výzkum se přidává k řadě objevů, které poukazují na možnost, že první formy života na Zemi (samoreplikující se molekuly) byly směsí RNA a DNA a že tyto dvě nukleové kyseliny vznikly společně jako produkty podobných chemických reakcí. V posledních desetiletích však dominovala otázce vzniku života hypotéza “RNA světa”, ve kterém DNA vznikla až později jako produkt životních forem založených na RNA.
Tento model ale přináší pochybnosti, neboť RNA může být jednoduše příliš “lepkavá” na to, aby mohla sloužit jako prvotní samoreplikující se molekula. Základem života je totiž replikace (proces tvorby kopií, zmnožení) a k tomu je potřeba, aby se nové vznikající vlákno oddělilo od své šablony.
Organismy vytvářejí enzymy, které mohou vlákna DNA nebo RNA oddělit a umožnit tak replikaci. Není ale jasné, jak k tomu mohlo docházet ve světě, kde enzymy neexistovaly.
Odpovědí na tento problém mohou být chimérické molekulární řetězce, které jsou z části tvořeny RNA a z části DNA. Vlákna tak mohou být spojena méně lepivým způsobem, který jim umožní relativně snadné oddělení.
„Toto zjištění je důležitým krokem k vývinu podrobného chemického modelu, jak na Zemi vznikly první formy života,“ říká pro ScienceDaily hlavní autor studie a docent chemie na výzkumném ústavu Ramanarayanan Krishnamurthy.
V roce 2017 se objevila informace, že organická molekula zvaná diamidofosfát (DAP) mohla hrát při vzájemném skládání a spojování ribonukleosidů (stavební kameny RNA) do prvních řetězců RNA zásadní roli. Tato nová studie ukazuje, že DAP mohla chemicky spojit i drobné stavební kameny DNA, kterým se říká deoxynukleosidy, do řetězců prvotní DNA. DAP byla na Zemi pravděpodobně přítomna již předtím, než vznikl život.
„Nyní, když lépe chápeme, jak mohla prvotní chemie vytvořit první RNA a DNA, můžeme ji začít používat na směsi stavebních bloků ribonukleosidů a deoxynukleosidů, abychom zjistili, jaké chimérické molekuly vznikají – a zda se mohou samy replikovat a vyvíjet, “ říká Krishnamurthy.
Toto by mohlo mít i široké praktické využití, například při umělé syntéze nukleových kyselin během PCR. To je technika, která se používá i při testování covid-19. Ta je závislá na enzymech, které jsou křehké a mají mnohá omezení. Metoda bez enzymů by tedy mohla být v mnoha ohledech atraktivnější.
