Hayatın kökeni nedir? Hücrelerin ortaya çıkmasından önce, RNA dünyayı "yönetebilir"
Bilimin sınırları dünyaya bakıyor
Çoğu bilim adamı, ribonükleik asidin (RNA) dünyadaki yaşam var olmadan önce dünyayı "yönettiğine" inanıyor. Yani RNA, yaşamın kaynağı ve tek genetik materyal olan "RNA Dünyası Hipotezi" dir. Ancak bazı bilim adamları, RNA'nın "kuzeni" deoksiribonükleik asidin (DNA) göz ardı edildiğine inanarak bu teoriyi sorguladılar.
Yarım asırdır biyologlar, dünyadaki ilk hücrenin üretiminin RNA'nın belirli bir kimyasal reaksiyonundan kaynaklandığına inanarak "RNA Dünyası Hipotezi" teorisine güven duydular, çünkü biyokimya kavramının kendisi DNA'ya atfedilebilir. RNA ve protein arasındaki etkileşim ve RNA'nın basit yapısı ve yüksek biyolojik aktivitesi gerçekten de dünyanın ilk biyokimyasal reaksiyonunu kendi kendine kopyalama yoluyla bağımsız olarak tamamlamak için mümkündür.
Bununla birlikte, RNA dünyası hipotezi tek mantıklı teori değildir. Örneğin proteinler, bırakın DNA'yı, kendilerini kopyalayabilirler. Şu anda, Birleşik Krallık ve Amerika Birleşik Devletleri'nden kimyagerler, ilkel bir ortamda RNA ve DNA inşa etme olasılığını gösterdiler ve RNA'nın birkaç basit adımda DNA moleküllerine nasıl dönüştürüleceğini gösterdiler ve bu basit sürecin eklenmesine gerek yok. Herhangi bir enzim. Bu keşif, bilim insanlarını yaşamın kökenini yeniden düşünmeye zorladı.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Scripps Araştırma Enstitüsü'nden Ramanarayanan Krishnamurthy şunları söyledi: "Bazı yeni keşifler, insanların Dünya'daki yaşamın kökenini keşfederken RNA dünyasının yanlış varsayımlarından kaynaklandığını gösteriyor. Gerçekler, bu hipotezin makul olmayabileceğini kanıtlıyor."
Krishnamurthy, basit RNA'nın DNA'ya evrimi sırasında bazı hibrit moleküllerin oluşabileceğine inanmaktadır.Bu geçiş döneminde, hem DNA hem de RNA benzer kendini kopyalama görevlerini yerine getirmektedir. Ancak araştırmacılar, bu hibrit molekülün basit RNA ve DNA moleküler zincirleri kadar kararlı olmadığını buldular. Öyleyse bilim adamlarının bir sorusu var: Neden karmaşık gelişmiş organizmalar RNA'dan gelişmeli?
Bu soruya verilebilecek olası bir cevap şudur: RNA dünyasının saf kökeni yoktur, ancak iki RNA ve DNA molekülü, DNA kazanana ve nihayetinde yaşamın evrimine kılavuzluk eden madde haline gelene kadar birbirleriyle rekabet eder. Peki bu zengin DNA molekülleri nereden geliyor? Krishnamurthy, kükürt içeren bir kimyasal olan thiourea'dan (CH4N2S) gelebileceğine inanıyor.
Bilim adamları, tiyoüre'nin deoksiadenozin oluşturmak için evrimin birkaç aşamasında reaksiyona girebileceğini ve deoksiadenozinin, genetik kodun bir tabanına bağlı DNA molekülünün omurgası olduğunu gösterdiler. Araştırmacılar, benzer bir sürecin deoksiriboz üretebileceğine inanıyor.
RNA dünyası hipotezi, asteroit hipotezi, yaratılış teorisi ... Dünyadaki yaşamın kökeni konusu söz konusu olduğunda, henüz nihai bir sonuç yok. Günümüz yaşam formlarında, DNA-RNA-Pro zaten birbirine bağlı ve ayrılmaz bir döngü oluşturmuştur.Yaşam evriminin başlangıç noktasının kim olduğunu ayırt etmek zordur.
Yazar / Zhu Zhang Hangyu
Referans: 2-tiyoüridinin prebiyotik fosforilasyonu, foto indirgeme yoluyla nükleotidler veya DNA yapı taşları sağlar, Nature Chemistry (2019)
