Laguna Design/Science Photo Library
sommige chemici beweren dat de opkomst van het RNA-molecuul (hier getoond in dubbelstrengs vorm) zou de oorsprong van het leven op aarde kunnen hebben gemarkeerd.
als het leven begon met RNA — zoals één theorie beweert — dan zouden de eerste RNA-moleculen uit eenvoudige ingrediënten op de vroege aarde zijn voortgekomen., In een stap in de richting van het ondersteunen van deze ‘RNA-wereld’ theorie, hebben biochemici nu aangetoond dat alle vier de belangrijkste componenten van RNA efficiënt kunnen worden samengesteld uit eenvoudige chemicaliën in omstandigheden die, beweren ze, miljarden jaren geleden op onze planeet aanwezig zouden kunnen zijn geweest.
een studie gepubliceerd in 2009 beschreef een eenvoudige manier om twee van de bouwstenen van RNA te creëren, genaamd ribonucleotides 1. En in een paper gepubliceerd in Science op 12 mei demonstreren wetenschappers nu een eenvoudige chemische weg naar de vorming van de andere twee2.,”het is een zeer mooi stuk werk en zeker vergelijkbaar in betekenis met de 2009 paper,” zegt Gerald Joyce, een oorsprong-van-leven onderzoeker aan het Scripps Research Institute in La Jolla, Californië. Maar tegenstanders die andere verklaringen van de oorsprong van het leven verkiezen, worden niet beïnvloed. Hoewel chemici manieren hebben gezocht om RNA te maken uit poelen van eenvoudige chemicaliën in warm water, zijn dit misschien niet de meest plausibele voorwaarden voor de beginners van het leven op aarde, beweren ze.,
RNA vanaf het begin
RNA, een complex polymeer dat gerelateerd is aan DNA, kan chemische reacties katalyseren en zichzelf zelfs dupliceren — wat sommigen doet vermoeden dat de creatie ervan het leven heeft doen oplaaien. Maar in moderne cellen is er een menagerie van enzymen nodig die niet aanwezig zouden zijn geweest op oer aarde om een RNA-streng te maken. Dus chemici hebben geprobeerd om eenvoudiger manieren te vinden om het te doen.,de ribonucleotide — bouwstenen van het molecuul bestaan zelf uit drie delen: een suikermolecuul, een fosfaatgroep en een van de vier basen die het alfabet van de genetische code van RNA vormen-adenine, uracil, cytosine en guanine. In de 2009 paper, John Sutherland, een biochemicus nu aan de Universiteit van Cambridge, Verenigd Koninkrijk, en zijn medewerkers vonden een manier om uracil en cytosine synthetiseren uit eenvoudige ingrediënten.,de organische chemicus Thomas Carell van de Ludwig Maximilian University in München, Duitsland, en zijn team hebben aangetoond hoe de andere twee basen, guanine en adenine, zich kunnen vormen uit eenvoudigere moleculen en zich spontaan kunnen verbinden met het suikermolecuul, waardoor een precursor ontstaat voor het volledige ribonucleotide, een nucleoside genaamd. Ze hebben nog niet aangetoond hoe het proces te voltooien door een fosfaatgroep toe te voegen., De basisingrediënten in hun onderzoek zijn aminopyrimidines, die op hun beurt kunnen assembleren uit moleculen die de Rosetta-sonde van de European Space Agency heeft gedetecteerd op de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko.”It’ s very fine chemistry,”zegt Bill Martin, een microbioloog aan de Heinrich Heine Universiteit van Düsseldorf in Duitsland. Maar hij en anderen houden zich niet aan de RNA-wereld hypothese. Martin is een voorstander van een tegengestelde opvatting dat het leven waarschijnlijk is ontstaan in alkalische omstandigheden in hete diepzeeopeningen., Het argument is dat geologische omstandigheden gradiënten kunnen hebben veroorzaakt in de concentratie van protonen in poriën in rotsen – een zeer eenvoudige versie van de stroom van protonen door membranen die elke levende cel vandaag gebruikt om chemische energie op te wekken. Toen eenmaal de energetische stromen ontstonden die nodig waren om het leven te laten voortduren, hadden ze kunnen leiden tot de creatie van eenvoudige organische moleculen en cellen.
op deze manier is RNA-from-scratch chemie niet relevant voor het ontstaan van het vroegste leven., “Ik blijf sceptisch dat het een weerspiegeling is van elk proces dat betrokken was bij hoe wij — onze voorouders — zijn ontstaan,” zegt Martin.