a, Konstitutionell formelrepresentation av de tre oligonukleotidbyggstenarna som undersöktes i denna studie. b, Tre möjliga scenarier för uppkomsten av RNA och DNA från prebiotisk kemi. Mitten:det klassiska RNA-världskonceptet där bildandet av ett orördt och homogent RNA (eller pre-RNA) leder till dess homogena ryggradsefterföljare DNA (eller RNA). Överst:en heterogen blandning av TNA (pre-RNA) och RNA som bildar chimära TRNA-sekvenser som övergår till homogent RNA, som sedan ger upphov till DNA. Nederst:en heterogen RNA-DNA-blandning som fortskrider och/eller samutvecklas via chimära RDNA-sekvenser direkt till homogent RNA och DNA samtidigt. Kreditera: Naturkemi (2019). DOI:10.1038/s41557-019-0322-x
Ett par forskare med Scripps Research Institute har föreslagit att RNA och DNA fick sin start för miljarder år sedan från RNA-DNA-chimärer som innehöll RNA- och DNA-byggstenar. I deras papper publicerad i tidskriften Naturkemi , Subhendu Bhowmik och Ramanarayanan Krishnamurthy skisserar sin teori och hävdar att det är mer vettigt än den traditionella förklaringen till hur livet fick sin start på jorden.
Under många år, konsensus bland forskare som vill förstå livets ursprung har varit att en pre-RNA-prekursor med byggstenar uppstod i den prebiotiska soppan. Efter det, byggstenarna formas på något sätt till pre-RNA och så småningom till faktiskt RNA. När det väl hände, det skedde en övergång till både RNA och DNA. En stor stötesten för att bevisa att ett sådant scenario ledde till livets utveckling har varit oförmågan att förklara hur RNA kan replikera sig självt på ett hållbart sätt. I denna nya ansträngning, Bhowmik och Krishnamurthy föreslår att det inte behövde, eftersom RNA och DNA kom till på ett annat sätt. Enligt deras uppfattning, byggstenarna av RNA och DNA fanns båda i den prebiotiska soppan. Över tid, de byggstenar som bildas till dubbelsträngade chimära RNA-DNA-strängar. Och över mer tid, dessa chimärer övergick till rent RNA och DNA.
För att stärka deras teori, forskarna noterar att tidigare studier har visat att hybridmolekyler gjorda av RNA och DNA-byggstenar var mindre stabila än antingen RNA eller DNA – vissa tror att detta visar varför RNA och sedan DNA blev grunden för liv. Bhowmik och Krishnamurthy var oense, antyder istället att de svagare hybridmolekylerna skulle göra det lättare för naturen att övergå till rent RNA och DNA. Detta innebar att molekylerna inte var föremål för replikationsproblemet med rent RNA. Tester i labbet visade att när RNA-DNA-chimärer replikerar, de bildas företrädesvis till separata RNA- och DNA-molekyler, snarare än nya chimärer. De erkänner att ingen känd levande varelse har någon form av chimärt RNA-DNA i sitt genom - men de påpekar också att andra forskare har kunnat tvinga in det i ett E. coli-genom. Och vissa andra mikroorganismer gör dem till synes av en slump - men eliminerar dem sedan mycket snabbt.
© 2019 Science X Network
