Umělé RNA se donekonečna kopírují

Vědcům podařilo syntetizovat enzymy RNA, které jsou schopny do nekonečna reprodukovat samy sebe, dokonce i za nepřítomnosti jakýchkoliv bílkovin nebo jiných složek buňky. Předpokládá se, že stejné sloučeniny se staly základem života na Zeměkouli.

Vědcům z vědeckovýzkumného ústavu Scripps (Scripps Research Institute) se jako prvním podařilo syntetizovat enzymy RNA, které jsou schopny do nekonečna reprodukovat samy sebe, dokonce i za nepřítomnosti jakýchkoliv bílkovin nebo jiných složek buňky. Předpokládá se, že stejné sloučeniny se staly základem života na Zeměkouli.

Věda se už dlouho pokouší odpovědět na otázku, jak se na naší planetě vlastně objevil život. Jedna z hypotéz tvrdí, že prvními molekulami, které byly schopny vytvářet vlastní kopie, byly RNA (tzv. hypotéza RNA světa). Právě ty položily základ dědičnosti - tak důležité vlastnosti živých organismů. Podstatně později na sebe jejich funkci převzala DNA a bílkoviny. Teď nemůže RNA plnit svůj úkol bez DNA, která je hlavním nositelem genetické informace.

Nechme ale hypotézu hypotézou. Nicméně, vědcům se přesto doposud nepodařilo vytvořit kolonii enzymů RNA (nebo ribozym, jak se jim také ještě říká), které by vystupovaly jako katalyzátor v procesu kopírování RNA bez pomoci jakýchkoliv pomocných sloučenin.

"K dnešnímu dni jde o jediný případ, kdy se vně živé přírody stala molekulární informace nesmrtelnou", - říká profesor Joyce. Tracey Lincolnové (Tracey Lincoln) a jejímu vědeckému vedoucímu profesoru Geraldovi Joyceovi (Gerald Joyce) se to podařilo jako prvním na světě. Dosáhnout evoluce ve zkumavce se jim podařilo pomocí metody vynucené adaptace. Vysvětlíme to velmi zjednodušeně: nejprve vědci vzali dříve vytvořený ribozóm, který vykazoval sklony k replikaci, pak jej zdokonalili, aby se mohl efektivně a nepřetržitě reprodukovat.

Získaný vzorek představuje pár enzymů, každý z nich se skládá ze dvou částí (elementů). Oba ribozymy jsou zároveň katalyzátory, které realizují vytvoření "souseda". Cyklický proces křížové replikace (tj. vzájemné replikace) se provádí následovně: první ribozóm spojuje obě části druhého a s jejich pomocí vytváří novou kopii, současně druhý ribozóm vykonává stejnou operaci s prvním.

Tímto způsobem oba enzymy realizují proces vzájemné reprodukce. Na počátku je potřebné pouze malé startovací množství dvou enzymů RNA, ale také neustále se doplňující zásoba jejich složek. "To, co máme, nemůžeme nazvat formou života, přesto toto "něco" má vlastnosti živých organismů, což je velmi zajímavé", - dělí se o dojmy Lincolnová. O potencionálních možnostech využití objevených enzymů RNA vědci zatím nemluví.

Elementy ribozomů, které vědci zkoumali ve své laboratoři, jsou jako struktura dostatečně složité (skládají se z velkého množství nukleotidů) a stěží byly přítomny v prvobytných vodních rezervoárech. Složky rodícího se života byly pravděpodobně mnohem jednodušší. Přesto ale objev prof. Joyce a Lincolnové potvrzuje hypotézu RNA světa a určitě se stane základem pro další činnost v této oblasti.

Podrobnosti o realizaci výzkumu můžete najít v tiskové zprávě ústavu a v článku autorů objevu, který vyšel v časopise Science.

zdroj: http://www.sciencedaily.com/r...