Synteza RNA jak... robienie sufletu

Zwolennicy teorii "świata RNA", mówiącej o tym, iż nośnikiem materiału genetycznego i jednocześnie aparatem enzymatycznym pierwszych form życia na Ziemi było właśnie RNA, mają powody do satysfakcji. Na łamach czasopisma Nature pojawiła się publikacja udowadniająca możliwość spontanicznej syntezy prekursorów tego związku.

Z punktu widzenia chemii RNA jest łańcuchową cząstką złożoną z następujących po sobie nukleotydów, czyli elementów złożonych z reszt cukru rybozy, kwasu fosforowego (V) oraz zasady azotowej należącej do grupy puryn lub pirymidyn. Genetyków z kolei znacznie bardziej interesuje sekwencja nukleotydów w nici RNA, gdyż to ona jest nośnikiem informacji genetycznej.

Wraz ze wzrostem popularności hipotezy "świata RNA" wzrastała liczba badaczy próbujących odtworzyć warunki potrzebne do samoistnej syntezy tego związku. Ogromna większość próbowała wytworzyć kolejno wszystkie trzy związki potrzebne do syntezy nukleotydów, a następnie połączyć je ze sobą. Nikomu się to nie udało. Jak się jednak okazuje, zmiana podejścia do problemu wystarczyła, by dokonać przełomu.

Autorem odkrycia jest prof. John D. Sutherland z Uniwersytetu w Manchesterze. Zamiast osobno syntetyzować rybozę i zasadę azotową, badacz postanowił zsyntetyzować cały nukleotyd pirymidynowy za jednym podejściem. Eksperyment powiódł się, zaś mieszanina reakcyjna potrzebna do wytworzenia prekursorów RNA zawierała zaledwie pięć prostych związków: cyjanamid, cyjanoacetylen, aldehyd glikolowy, aldehyd glicerolowy i aniony kwasu fosforowego (V). Wszystkie te substancje mogły istnieć na Ziemi w okresie odpowiadającym hipotetycznemu istnieniu "świata RNA".

Mówiąc najprościej, wzięliśmy połowę [cząsteczki] zasady, dodaliśmy do tego połowę [cząsteczki] cukru, dodaliśmy kolejny fragment cząsteczki zasady i tak dalej, wspomina prof. Sutherland. Kluczem okazała się kolejność, w której poszczególne składniki były dodawane i sposób ich mieszania - było to zupełnie jak robienie sufletu.

Niestety, nie wszystkie zagadki zostały jeszcze rozwiązane. Prof. Sutherland zastrzega, że przeprowadzony przez niego eksperyment zaszedł w ściśle kontrolowanych warunkach naczynia laboratoryjnego. Z drugiej jednak strony nie sposób nie zauważyć, że ewolucja miała na realizację tego zadania wiele milionów lat.

RNA świat RNA pirymidyna nukleotyd synteza