Evrimin ani başlangıcı basit bir füzyon

Dünyada yaşamın ortaya çıkışı: Evrimin hızlı başlangıcı basit bir füzyon.

Basit bir deneyle, araştırmacılar biyolojinin en karmaşık sorularından birisiyle ilgili bazı ipuçları ele geçirdiler: çok eski moleküller nasıl olup da biraraya gelip yaşamın temelini oluşturdular?

Bu çalışma, primordiyal RNA'nın nasıl birbirine bağlanıp biyolojik olarak kritik uzunluğa eriştiğini gösterdi.

DNA'nın tek tutamlı oncüsü RNA, normalde her seferinde bir çekirdeksel taban birim kadar, bağlantılı bir zincir gibi dizgizel bir biçimde büyür. Sorun, primordiyal dünyada RNA moleküllerinin bu reaksiyonu kolaylaştıran enzimlerden yoksun olmasıydı, ve her ne kadar RNA büyümesi doğal olarak devam edebilse bile, büyüme hızı o denli yavaş olurdu ki RNA'nın bir kaç parçadan daha fazla büyümesi olanaklı değildi (zira bir uca çekirdeksel bazlar bağlanırken öbür uçtan düşebilirlerdi).

RNA'nın kimyasal yapısı

Ernesto Di Mauro ve arkadaşları, bu termodinamik engeli aşacak bir düzenin olup olmadığını kısa RNA parçalarını değişik sıcaklık ve pH değerli su örneklerine yatırarak araştırdılar.

Uygun koşullarda (asitli ve 70 dereceden düşük sıcaklıklarda), 10-24 taban birimden oluşan parçalar, daha büyük parçalara genel olarak 14 saat içinde doğal bir biçimde dönüştüler.

RNA parçaları çift tutamlı yapılar olarak bir araya gelip sonradan uçlarda birleştiler. Parçalar aynı uzunlukta olmak zorunda değildi, ancak reaksiyonların verimi parça büyüklüğüne (daha büyük parçalar daha iyi sonuç verdi, ancak verim 100 birime ulaştığında tekrar düşüyordu) ve parçaların benzerliğine bağlıydı .

Araştırmacılar bu kendiliğinden kaynaşmanın, ya da bağlanmanın, RNA'nın büyümesine karşı başlangıçtaki engelleri aşabilmesi ve işlevsel, 3 boyutlu şekillere katlanmaya başlayabilmesi için biyolojik olarak önemli olan 100 taban birimlik uzunluğa ulaşmasının basit bir yöntemini oluşturduğunu kaydettiler.

Referanslar:
ScienceDaily, Origin Of Life On Earth: Simple Fusion To Jump-start Evolution

Samanta Pino, Fabiana Ciciriello, Giovanna Costanzo and Ernesto Di Mauro. Nonenzymatic RNA ligation in water. J. Biol. Chem, DOI: 10.1074/jbc.M805333200

American Society for Biochemistry and Molecular Biology, via EurekAlert!, a service of AAAS