Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Forskere foreslår, at RNA og DNA startede med RNA-DNA-kimærer

en, Konstitutionel formelrepræsentation af de tre oligonukleotid -byggesten, der blev undersøgt i denne undersøgelse. b, Tre mulige scenarier for fremkomsten af ​​RNA og DNA fra præbiotisk kemi. Midt:det klassiske RNA-verdensbegreb, hvor dannelsen af ​​et uberørt og homogent RNA (eller præ-RNA) fører til dets homogene rygrad-efterfølger DNA (eller RNA). Top:en heterogen blanding af TNA (pre-RNA) og RNA, der danner kimære TRNA-sekvenser, der overgår til homogent RNA, som derefter giver anledning til DNA. Nederst:en heterogen RNA-DNA-blanding, der udvikler sig og/eller co-udvikler sig via kimære RDNA-sekvenser direkte til homogent RNA og DNA samtidigt. Kredit: Naturkemi (2019). DOI:10.1038/s41557-019-0322-x

Et par forskere med Scripps Research Institute har foreslået, at RNA og DNA startede for milliarder af år siden fra RNA-DNA-kimærer, der indeholdt RNA og DNA-byggesten. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturkemi , Subhendu Bhowmik og Ramanarayanan Krishnamurthy skitserer deres teori og argumenterer for, at det giver mere mening end den traditionelle forklaring på, hvordan livet startede på Jorden.

I mange år, konsensus blandt forskere, der ønsker at forstå livets oprindelse, har været, at der opstod en præ-RNA-forløber med byggesten i den præbiotiske suppe. Efter det, byggestenene på en eller anden måde dannet til pre-RNA og til sidst til faktisk RNA. Når det skete, der var en overgang til både RNA og DNA. En stor anstødssten til at bevise, at et sådant scenario førte til livets udvikling, har været manglende evne til at forklare, hvordan RNA kunne replikere sig selv på en bæredygtig måde. I denne nye indsats, Bhowmik og Krishnamurthy foreslår, at det ikke behøvede, fordi RNA og DNA opstod på en anden måde. Efter deres opfattelse, byggestenene til RNA og DNA var begge i den præbiotiske suppe. Over tid, disse byggesten blev dannet til dobbeltstrengede kimære RNA-DNA-tråde. Og med mere tid, disse kimærer overgik til rent RNA og DNA.

For at styrke deres teori, forskerne bemærker, at tidligere undersøgelser har vist, at hybridmolekyler lavet af RNA og DNA -byggesten var mindre stabile end enten RNA eller DNA - nogle mener, at dette demonstrerer, hvorfor RNA og derefter DNA blev grundlaget for livet. Bhowmik og Krishnamurthy var uenige, antyder i stedet, at de svagere hybridmolekyler ville gøre det lettere for naturen at overgå til rent RNA og DNA. Dette betød, at molekylerne ikke var genstand for replikationsproblemet med rent RNA. Test i laboratoriet viste, at når RNA-DNA-kimærer replikerer, de dannes fortrinsvis til separate RNA- og DNA -molekyler, frem for nye kimærer. De erkender, at intet kendt levende væsen har nogen form for kimært RNA-DNA i sit genom-men de påpeger også, at andre forskere har været i stand til at tvinge det ind i et E. coli-genom. Og nogle andre mikroorganismer gør dem tilsyneladende ved et uheld - men fjerner dem derefter meget hurtigt.

© 2019 Science X Network




Varme artikler