• 
• 

MolekulaRNA zagadka rozwiązana

20-12-2008 03:21

RNA · synteza · nukleotyd · nukleotydy · ligacja · katalizator · enzym

Choć teoria ewolucji została powszechnie zaakceptowana przez naukowców, od wielu lat nie ustalono, w jaki sposób powstały pierwsze formy życia na naszej planecie. Teraz, dzięki eksperymentowi przeprowadzonemu przez badaczy z Uniwersytetu Rzymskiego, poznaliśmy istotne fakty na temat powstawania ważnych związków organicznych.

Doświadczenie pokazało, w jaki sposób może dojść do samoistnej syntezy długich fragmentów RNA - jednego z nośników informacji genetycznej, posiadającego także właściwości katalizatora (substancji ułatwiającej zachodzenie niektórych reakcji chemicznych). Uważa się, że właśnie takie cząsteczki mogły być najważniejszym składnikiem pierwszych, niezwykle prymitywnych komórek.

W normalnych warunkach cząsteczki RNA mogą co prawda powstawać samoistnie, lecz wiązania pomiędzy tworzącymi je podjednostkami (nukleotydami) są bardzo niestabilne. Z tego powodu samoczynna synteza długich nici RNA wydaje się mało prawdopodobna. Jak się jednak okazuje, w odpowiednich warunkach kilka wytworzonych osobno łańcuchów może się ze sobą łączyć, tworząc znacznie dłuższą cząsteczkę.

Głównym autorem eksperymentu jest Ernesto Di Mauro. Badacz testował zdolność RNA do ligacji, czyli łączenia się ze sobą całych nici, w zależności od pH oraz temperatury środowiska. Okazuje się, że przy lekko zakwaszonym środowisku oraz temperaturze nieco poniżej 70 stopni Celsjusza wystarczy zaledwie kilkanaście godzin, by w roztworze powstały stosunkowo długie cząsteczki.

Na podstawie doświadczenia Di Mauro wykazał, że powstające molekuły mogą osiągać długość około stu nukleotydów. Jest to niezwykle istotne, gdyż właśnie taka długość łańcucha jest uznawana za swoistą granicę: cząsteczki dłuższe od stu podjednostek są w stanie tworzyć struktury trójwymiarowe. Powstawanie tych złożonych form jest konieczne, by cząsteczka RNA zyskała zdolności katalityczne i była w stanie przeprowadzać niektóre reakcje chemiczne. 

Wykonany eksperyment jest pierwszym, który potwierdza doświadczalnie możliwy mechanizm powstania pierwszych katalizatorów biologicznych. Ich obecność jest uznawana za czynnik niezbędny do funkcjonowania organizmów żywych, co może oznaczać, że włoscy naukowcy odkryli właśnie prawdopodobny mechanizm powstania zalążków życia na Ziemi. 

Autor: Wojciech Grzeszkowiak

Źródło: PhysOrg

Jednocześnie oznacza to, że na każdej planecie terrapodobnej (grawitacja, woda, księżyc itp.) życie po prostu musi powstać. Z drugiej strony przedział warunków koniecznych jest dosyć wąski - w naszym układzie życie stwierdzono ponad wszelką wątpliwość tylko na jednej planecie.

2008-12-20 21:13

Matsukawa

Cóż, kreacjoniści pewnie powiedzą, że to Siła Wyższa musiała ręcznie splatać te niteczki, a w ogóle to jest tylko podpucha, która ma sprawdzić naszą Wiarę.
A mnie te zlepiające się niteczki przypominają Spagetti…

2008-12-21 16:28

Jurgi

Warunkiem powstania pierwszych cząstek które się same powielają jest terrapodobna planeta i obecność nukleotydów do zapoczątkowania reakcji. Nie wiem czy na każdej terrapodobnej planecie istnieje obfitość nukleotydów.
To że z takiego roztworu w końcu powstali ludzie, stanowi wynik ewolucji oraz przypadku.
Ciekawy jestem jakie jest prawdopodobieństwo zaistnienia inteligentnej cywilizacji na terrapodobnej planecie w ciągu 5 mld lat.
Czy jest to prawdopodobieństwo prawie równe 1 czy prawie równe 0?
No i jak je obliczyć?

2008-12-22 13:49

piotr

Chyba ciężko to określić, gdy dostępna próba badana liczy jedną planetę

2008-12-22 14:17

mikroos

Jakiś czas temu czytałem książkę (niestety nie pamiętam szczegółów autorsko-tytularnych) o prawdopodobieństwie zaistnienia życia gdzieś poza naszą planetą. Uwzględniano chyba wszystkie ważniejsze warunki (o których wiemy że są) potrzebne do stworzenia życia gdzieś w głębi kosmosu. Na koniec podliczono wszystkie galaktyki, układy słoneczne, planety i całą resztę i z obliczeń wyszło ni mniej ni więcej, że prawdopodobieństwo istnienia inteligentnego życia gdzieś poza ziemią jest równe 1

2008-12-22 15:49

thibris

Polecam książkę "Na początku był wodór" (autor: Hoimar von Ditfurth). Całkiem ciekawie opowiada ona o tym, że powstanie inteligentnych form życia w kosmosie jest zwyczajnie nieuniknione. Nie potrafię ocenić wiarygodności prezentowanych w niej liczb, ale argumentacja wydaje się niezwykle przekonująca. Warto zajrzeć.

2008-12-22 16:01

mikroos

Znalazłem książkę i autora - potęga googla i omyłkowych zapytań potrafi zdziałać cuda
"Prawdopodobieństwo = 1: Dlaczego we wszechświecie musi istnieć inteligentne życie"
Autor: Aczel Amir D.

2008-12-22 16:05

thibris

Co to znaczy, że prawdopodobieństwo = 1? W kodzie binarnym? 1%? 100%?

2008-12-22 16:35

Sebaci

W kodzie binarnym 1 to tyle samo, co w dziesiętnym Poza tym chyba nikt nie użył procentów, więc gdzie tu niejasność? Poza tym prawdopodobieństwo bardzo często podaje się w postaci ułamka dziesiętnego/liczby całkowitej.

2008-12-22 16:42

mikroos

prawdopodobieństwo = 1
oznacza --> "100%, że tak będzie"
prawdopodobieństwo zawsze zawiera się w zakresie od 0 do 1
oznacza inaczej "szansę"
np. Na 28% będzie śnieg. Tutaj prawdopodobieństwo = 0,28

2008-12-22 16:49

macintosh

thibris napisał(a):
Jakiś czas temu czytałem książkę (niestety nie pamiętam szczegółów autorsko-tytularnych) o prawdopodobieństwie zaistnienia życia gdzieś poza naszą planetą. Uwzględniano chyba wszystkie ważniejsze warunki (o których wiemy że są) potrzebne do stworzenia życia gdzieś w głębi kosmosu. Na koniec podliczono wszystkie galaktyki, układy słoneczne, planety i całą resztę i z obliczeń wyszło ni mniej ni więcej, że prawdopodobieństwo istnienia inteligentnego życia gdzieś poza ziemią jest równe 1

Polecam zaznajomienie się z http://en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation. To, że życie gdzieś istnieje, to jest raczej niewątpliwe. To, czy jest ono gdzieś inteligentne, to już wielki znak zapytania. Warto mieć na uwadze to, iż miliony lat ewolucji "straciliśmy" przez dinozaury (w końcu poza skamielinami gadów wiele z tego nie zyskała nasza ewolucja ssaków [no ok, wszystko się wiąże, ale hipotetycznie coś gdzieś mogło ewoluować już miliony lat temu]), potem dłuuugi rozwój cywilizacji, a najbardziej techniczne odkrycia sięgają ledwie kilkuset ostatnich lat. Zakładając wiek Ziemi ok. 4,5 mld lat, a wiek Wszechświata ok. 14 mld lat wniosek nasuwa się sam, iż okres ludzkiego istnienia jest jedynie kroplą w morzu czasu. Kto wie ile inteligentnych cywilizacji nie tyle co gdzieś istnieje, a już zwyczajnie wyginęło.

2008-12-22 17:03

wilk

Czy straciliśmy wiele przez dinozaury? Polemizowałbym. W mezozoiku ssaki musiały posiadać dwie zasadnicze cechy: niewielki rozmiar, a także spryt, czyli niejako prekursor inteligencji. Przypuszczam, że ogromna presja ze strony gadów mogła prowadzić do selekcji naprawdę najlepszych osobników wśród ssaków.

2008-12-22 17:06

mikroos

To prawda, ale tylko dzięki wymieraniu kredowemu ssaki mogły zaistnieć. W przeciwnym razie dalej byłyby wielkości szczura. Z drugiej zaś strony możliwe, że gdyby wcześniej uzyskały dominację, to wymieranie kredowe bardziej by je dotknęło. Zaś gdyby nie to, to ewolucja może by poprowadziła linię gadów ku wyższej inteligencji.

2008-12-22 17:38

wilk

Gady raczej nie zdobyłyby wysokiej inteligencji - wydajność energetyczna ich organizmów jest stanowczo zbyt niska, by było to możliwe. W najlepszym wypadku mogłyby zdominować strefę pomiędzy zwrotnikami, ale raczej nie dalej

2008-12-22 17:42

mikroos

Już dawno przeprowadzono wiele dowodów (rozważań, obliczeń, że życie we Wszechświecie musi się trafiać, a od tego czasu pojawiło się wiele faktów i rozwiązało wiele zagadek, które dokładają swoje cegiełki do tego rozumowanie. A czy owo życie statytycznie trafia się raz na dwa układy planetarne, czy raz na miliard układów — to inna sprawa, której jeszcze długo nie będziemy potrafili rozstrzygnąć.
Zwolennicy teorii o absolutnej wyjątkowości życia na Ziemi tak naprawdę nie mają żadnych argumentów poza teologicznymi i metafizycznymi (zamaskowanymi czasem rachunkiem nieprawdopodobieństwa). To tak naprawdę pogrobowcy obumarłych teorii geo- i antropocentrycznych, upadłej teorii „siły życiowej” itd. Pierwszy cios zwolennikom tezy, że substancji organicznych nie da się syntetyzować (bo potrzebna jest mistyczna vis vitae) zadała synteza mocznka, jeśli dobrze pamiętam. Od tej pory regularnie się cofają, próbując tę granicę stawiać na nowo. A ona się wciąż przesuwa, dziś doszliśmy jak widać do uznania, że RNA mogę się tworzyć i łączyć samoistnie w całkiem prosty sposób. Niedawno potwierdzono istnienie organicznych związków w przestrzeni kosmicznej. Przyjdzie pora i na odkrycie, w jaki sposób powstaje i replikuje się DNA.
Cóż, może i boli odzieranie Życia z Wielkiej Tajemnicy Stworzenia, ale trudno. Nie powód to, żeby wymyślać naciągane, kreacjonistyczne teorie, wszystko jedno, czy Inteligentnej Kreacji w biologii (albo w modzie), Inteligentnego Spadania w fizyce, czy Inteligentnej Depilacji we fryzjerstwie.

2008-12-22 18:54

Jurgi

komentarze [30] »