Hipoteza o svijetu RNK
Hipoteza o svijetu RNK počiva na činjenici da su samoreplikacijske molekule ribonukleinske kiseline (RNK) bili prekursori današnjeg života, koji se zasniva na funkcijama dezoksiribonukleinske iseline (DNK), RNK i proteina. Slično kao i DNK, RNK ima sposobnost pohranjivanja genetičke informacije] i katalize hemijskih reakcija, poput enzima. Pretpostavla se da je mogla imati značajnu ulogu u evoluciji ćelijskog života. Jedan pregled takve mogućnosti, iz 2011., sugerira da je više samoobnovljivih molekulskih sistema vjerovatno prethodilo pojavi RNK. Proteini koji su i funkcijski i gradivni elementi žive sušstance, imaju dovoljno velike molekule za samostalno savijanje, pojavili nako što je postala dostupna RNK koja bi katalizirala ligaciju peptida ili aminikiselinsku polimerizaciju. U tom slučaju, nužno je pretpostaviti da su se minokiseline i kratki peptidi pojavili u ranijim smjesama molekula.[1]
Pretpostavlja se da je živi svijet koji je funkcionirao na bazi aktivnosti RNK evoluirao preko RNP enzima, kao što su ribosomi i ribozimi, prije nego što se razvio današnji svijet DNK, RNK i proteina. Smatra se da je DNK preuzela ulogu skladištenja genetičkih informacija, zbog njene povećane stabilnosti, dok su proteini, usljed veće raznolikosti monomera (aminokiselina), preuzeli ulogu RNK, specijalizacijom za biokatalizu. Hipoteza o početnom živom svijetu na bazi RNK, sugerira da je ona u današnjim ćelijama evolucijski ostatak RNK svijeta koji je prethodio ovovremenom. I mnogi kritični kofaktori (ATP, Acetil-CoA, NADH i drugi), također, po prirodi, su nukleotidi ili njima blisko srodne supstance.
Historija
[uredi | uredi izvor]Jedan od izazova u proučavanju abiogeneze je da opći sistem reprodukcije i metabolizma koriste svi postojeći oblici života, uključuje tri različita tipa međuzavisnih makromolekula: (DNK, RNK i proteina. To ukazuje na to da život nije mogao nastati u sadašnjem obliku, pa su traženi mehanizmi kojima je sadašnji sistem jmogao nastati iz jednostavnijih prethodnih sistema. Koncept RNK kao primordijalne molekule može se naći u radovima čiji je autor Francis Crick, [2] kao i Lesly Orgel[3] i Carl Woese 1967 u knjizi "Genetički kod" (The Genetic Code).[4]
U 1962. godini, molekulski biolog Alexander Rich, u Massachusetts Institute of Technology, je predstavio skoro istu ideju u članku koji je objavljen u volumenu izdatom u čast dobitnika Nobelove nagrade za fiziologiju Alberta Szent- Györgyija.[5]
Hans Kuhn je 1972. predvidio mogući proces putem kojeg su današnji genetički sistemi mogli proisteći iz nukleotidno baziranih molekula, a Harold White je 1976. naglasio da su mnogi kofaktori, koji su esencijalno odgovorni za enzimske funkcije, mogli biti izvedni iz nukleotida. Smatrao je da ovi kofaktori predstavljaju "fosile nukleinskokiselinskih enzima".[6]
Frazu "svijet RNK" je prvi upotrebio laureat Nobelove nagrade Walter Gilbert, 1986., u komentaru kako recentne katalitske osobenosti raznih oblika RNK podržavaju ovu hipotezu.[7]
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Cech, T.R. (2011). The RNA Worlds in Context. Source: Department of Chemistry and Biochemistry, University of Colorado, Boulder, Colorado 80309-0215. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2011 Feb 16. pii: cshperspect.a006742v1. doi: 10.1101/cshperspect.a006742. [Epub ahead of print]
- ^ Crick FH. "The origin of the genetic code". Journal of Molecular Biology. 38 (3): 367–79. doi:10.1016/0022-2836(68)90392-6. PMID 4887876.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Orgel LE. "Evolution of the genetic apparatus". Journal of Molecular Biology. 38 (3): 381–93. doi:10.1016/0022-2836(68)90393-8. PMID 5718557.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Woese C.R. (1967). The genetic code: The molecular basis for genetic expression. p. 186. Harper & Row
- ^ Atkins, John F.; Gesteland, Raymond F.; Cech, Thomas (2006). The RNA world: the nature of modern RNA suggests a prebiotic RNA world. Plainview, N.Y: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 0-87969-739-3. Nepoznati parametar
|name-list-format=zanemaren (prijedlog zamjene:|name-list-style=) (pomoć) - ^ White HB. "Coenzymes as fossils of an earlier metabolic state". Journal of Molecular Evolution. 7 (2): 101–4. doi:10.1007/BF01732468. PMID 1263263.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Gilbert, Walter. "The RNA World". Nature. 319 (6055): 618. Bibcode:1986Natur.319..618G. doi:10.1038/319618a0. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]- RNK svet (2001) Arhivirano 14. 6. 2006. na Wayback Machine
- Istraživanje novog RNK sveta (2004) Arhivirano 18. 8. 2007. na Wayback Machine