Livet som vi känner det på jorden idag, är beroende av två saker:
- Enzymer
- Endast vissa reaktioner kan tillåtas ske i cellen!
- Lagring av "ritningen" till cellen, eller egentligen, de proteiner och andra strukturer, som bygger upp cellen.
Vilket kom först: informationen, som bestämmer vilka strukturer som skall finnas i cellen, eller de enzymer, som upprätthåller och vidarebefordar informationen?
Eller, med andra ord: Vilket kom först – Proteinerna eller DNA-molekylerna?
RNA är, som vi vet, en strukturellt komplicerad molekyl
1960-talet: Orgel, Woese & Crick (jo, den Crick!) föreslår att RNA kan agera både som informationsbärare och som katalysator.
Forskningen på hur RNA processas efter transkriptionen ledde så småningom till upptäckten av RNA med katalyiskt aktivitet, d.v.s. de fungerade som ett enzym!
RNA-molekyler som fungerar som katalysatorer kallas ribozymer
De har vanligast en funktion att fylla i klyvning eller omlagring av RNA
Exempel:
- Själv-splitsande mRNA-molekyler
- Det s.k. hammarhuvudribozymet
Hammarhuvud-ribozymet.
- Det är också möjligt, att RNA-komponenten i ribosomerna (rRNA) deltar aktivt i proteinsyntesen.
Ribozymer
Precis som med enzymer, förlorar ribozymerna sin katalytiska förmåga om de denatureras
De allra tidigaste "livsformerna" på vår planet skulle kunna ha varit RNA-molekyler med förmåga att replikera sig själva!
Men hur...?
Metan (CH4), ammoniak (NH3), vatten (H2O) och vätgas (H2) antas ha funnits i den ursprungliga atmosfären
Elektriska urladdningar - blixtar - kan ur dessa skapa mer reaktiva molekyler, t.ex. vätecyanid, HCN och aldehyder.
- Vidare reaktion ger aminosyror
När HCN finns i stor mängd kan även pyrimidiner och puriner bildas!
Pyrimidiner.
Puriner.
När ammoniumcyanid kokas med återflöde under några dagar, bildas adenin!
En intressant iakttagelse:
De flesta kofaktorer i enzymer innehåller adenin som del i sin struktur
- Slump?
- Ett evolutionärt samband?
Ribozymer: De första "organismerna"?
En RNA-replikator av ovan nämnda typ skulle snabbt göra slut på alla byggstenar
Ett behov av metabolism blev snabbt nödvändigt i evolutionen
Dagens ribozymer
Begränsad katalytisk aktivitet
Dåtidens
Högre (?)
Vi vet i alla fall att RNA har potential att katalysera mer än de gör i dagens organismer.
Molekylära parasiter
Ett RNA, som inte replikerar sig själv så bra
Transposition kunde utnyttjas till replikation
På så vis åker man snålskjuts på en annan replikators förmåga att replikera sig själv!
Naturligt urval leder till platsspecifik transposition
- Parasiten vill ju inte förstöra värd-replikatorn!
Symbios mellan RNA-replikatorer och RNA-transposoner kan ha existerat.
Detta är en hypotes med många luckor
En del experiment har dock gjorts, som stöder den.
Men mycket återstår...
