2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
Az Universitat Autònomade Barcelona kutatói által vezetett nemzetközi tudóscsoport felfedezte, hogy az RNS korai molekulái sokkal ellenállóbbak, mint azt eddig gondolták. A tanulmány következtetései szerint elég fejlettek lehetnek ahhoz, hogy körülbelül 100 gént tartalmazzanak, ami a mai baktériumokhoz hasonlóan a primitív élet legalapvetőbb formáihoz szükséges minimális mennyiségnek tekinthető. A kutatás a Nature Genetics folyóiratban jelent meg.
A földi életet létrehozó őslevesben olyan szerves molekulák voltak, amelyek egyesülve hozták létre az első nukleinsavláncokat, amelyek voltak az első olyan elemek, amelyek képesek voltak önszaporodni. Az egyik elfogadottabb elmélet szerint ezek a molekulák ribonukleinsav (RNS) láncok voltak, egy olyan molekula, amely gyakorlatilag azonos a DNS-sel, és amely ma másodlagos szerepet tölt be a sejtekben a DNS-ben tárolt információk lemásolásában és fehérjékké történő fordításában. Ezek a fehérjék közvetlenül aktív szerepet játszanak a sejt kémiai reakcióiban. Az élet korai szakaszában úgy tűnik, hogy az első RNS-láncoknak kettős szerepük lett volna az önreplikáció (mint ma a DNS esetében) és a sejtaktivitás kémiai reakcióiban való aktív részvétel. Kettős szerepük miatt ezek a sejtek ribozimeknek nevezik (a riboszóma és az enzim szavak összehúzódása). A ribozimek, mint az élet eredetének elméletének azonban van egy fontos akadálya: nem lehettek túl nagy hosszúságúak, mivel nem lennének képesek kijavítani a replikációs hibákat (mutációkat). Ezért nem voltak képesek elegendő gént tartalmazni még a legegyszerűbb organizmusok kifejlesztéséhez sem.
A Mauro Santos, az Universitat Autònoma deBarcelona (Spanyolország) Genetikai és Mikrobiológiai Tanszékének munkatársa és két magyar tudós által vezetett vizsgálat kimutatta, hogy a hibaküszöb, vagyis a maximálisan előforduló hibák száma a ribozimek replikációs folyamata anélkül, hogy ez befolyásolná a működését, magasabb, mint korábban számították. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy az első riboorganizmusok (protocellák, amelyekben az RNS felelős a genetikai információkért és az anyagcsere-reakciókért) sokkal nagyobb genommal rendelkezhettek, mint korábban gondolták: több mint 100 különböző gént tartalmazhatnak, amelyek mindegyike 70 bázis hosszúságú (a bázisok az egységek). amelyek a géneket alkotják és kódolják az információkat), vagy több mint 70 gén, amelyek mindegyike 100 bázist mér. Érdemes megjegyezni, hogy a tRNS-ek (a fehérjék szintéziséhez nélkülözhetetlen molekulák) körülbelül 70 bázis hosszúak.
A felfedezés nagymértékben enyhítette az első élő szervezetek fejlődéséhez szükséges feltételeket. "Ennyi gén elegendő lenne ahhoz, hogy egy egyszerű szervezet elegendő funkcionális aktivitással rendelkezzen" - vélik a kutatók. A mai legegyszerűbb élőlény, a baktériumok létrejöttéhez szükséges DNS-gének minimális számának közelmúltbeli elemzése úgy ítéli meg, hogy körülbelül 200 gén elegendő. De az inriboorganizmusok sokkal kevesebb gént tartalmazhatnak, mivel a DNS-genomok számos olyan gént tartalmaznak, amelyek az RNS-transzlációs rendszert (ami lehetővé teszi a fehérjék előállítását) működőképessé teszik, amire az RNS-alapú szervezetben nem lenne szükség.
