Главная  >  Наука   >  Биология


Гипотеза мира РНК

12 апреля 2019, 187

Мир РНК — гипотетический этап возникновения жизни на Земле миллиарды лет назад, когда функцию хранения генетической информации и катализа химических реакций выполняли ансамбли молекул рибонуклеиновых кислот. Из их ассоциаций впоследствии возникла современная ДНК-РНК-белковая жизнь, обособленная от внешней среды мембраной.

Идея мира РНК впервые высказана Карлом Вёзе в 1968 году, позже была развита Лесли Орджелом, окончательно сформулирована Уолтером Гильбертом в 1986 году.

Краткое изложение теории мира РНК

В живых организмах почти все процессы проходят в основном благодаря белковым ферментам. Однако белки не могут самореплицироваться и синтезируются в клетке на основании информации в ДНК, при этом удвоение ДНК также происходит только благодаря участию белков и РНК. Возникает замкнутый круг, из-за которого в рамках теории самозарождения жизни пришлось признать необходимость абиогенного синтеза обоих классов молекул и спонтанного возникновения сложной системы их взаимосвязи.

В начале 1980-х годов в лаборатории Томаса Чека и Олтмана в США была открыта каталитическая способность РНК. По аналогии с ферментами (энзимами) РНК-катализаторы были названы рибозимами, за их открытие Томасу Чеку в 1989 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Оказалось, что активный центр рибосом содержит большое количество рРНК. РНК также способны создавать двойную цепочку и самореплицироваться.

Таким образом, РНК могли существовать полностью автономно, катализируя «метаболические» реакции, в частности, синтеза новых рибонуклеотидов и самовоспроизводясь, при этом сохраняя каталитические свойства из «поколения» в «поколение».

Накопление случайных мутаций постепенно привело к появлению РНК, катализирующих синтез определённых белков, которые являются более эффективным катализатором, поэтому эти мутации закреплялись в ходе естественного отбора. С другой стороны возникли специализированные хранилища генетической информации — ДНК. РНК сохранилась между ними в роли посредника.

Критика

Академик РАН А. С. Спирин считает, что РНК-мир не мог появиться и существовать на Земле, и считает более правдоподобным вариант внеземного (принесенного на кометах) происхождения и эволюции РНК-мира.

Читайте также:



 
©  Фонд "Русская Цивилизация", 2004 | Контакты