Sztuczne życie i dowód istnienia ewolucji: enzymy RNA mogą samodzielnie się replikować
Od miliardów lat DNA – kwas deoksyrybonukleinowy – przenosi informację genetyczną dla zaawansowanych organizmów, podczas gdy RNA – kwasy rybonukleinowe – uczestniczą w takich procesach jak synteza białek. Jednak DNA to skomplikowana cząsteczka. Większość ewolucjonistów uważa, że niemożliwe jest, by była ona pierwotną „molekułą życia”. Hipoteza Świata RNA mówi, że życie pochodzi z RNA, które funkcjonowało zarówno jako gen i jako enzym, powielając się w pierwotnym oceanie.
Jednak powielanie informacji genetycznej to skomplikowany proces. Dziś bierze w nim udział wiele enzymów, białek i wyspecjalizowanych organelli komórkowych. Jak zatem proste RNA miałoby się replikować, nie mając tego całego zaplecza? Od lat biolodzy przypuszczali, że może istnieć jakiś prostszy sposób kopiowania RNA, wynikający z samego RNA. Nikt jednak nie potrafił go ani znaleźć w przyrodzie, ani przeprowadzić w laboratoryjnych warunkach.
Problemem tym zainteresowała się młoda, pochodząca z Jamajki uczona, Tracey Lincoln. Pod opieką profesora Geralda Joyce’a, dziekana Instytutu Badawczego Scripps, zajęła się tzw. ewolucją in vitro. Jej praca polegała na wzięciu enzymów RNA tworzonych w laboratorium, które były w stanie dokonać podstawowych replikacji, a następnie udoskonaleniu ich do takiego stopnia, aż będą w stanie samodzielnie się powielać.
W tym celu, po zsyntetyzowaniu odpowiednio dużej populacji wariantów enzymu, zostały one poddane procedurze mutacji i selekcji, w poszukiwaniu tych, które najlepiej radzą sobie z łączeniem elementów RNA. Po kilkuset pokoleniach pojawił się enzym, który jest w stanie powielać się w nieskończoność.
Nieśmiertelna informacja
Dokładnie rzecz biorąc, replikujący się system składał się z dwóch enzymów – a każdy z nich z dwóch podjednostek. Enzymy działały na siebie jak katalizatory, skłaniające się wzajemnie do syntetyzowania swoich replik. Proces ten zachodził cyklicznie – pierwszy enzym wiązał dwie podjednostki tworzące drugi enzym i łączył je ze sobą, by stworzyć nową kopię drugiego enzymu, podczas gdy drugi enzym robił to samo z podjednostkami pierwszego enzymu. Taka współbieżna replikacja potrzebuje tylko niewielkiej ilości obu enzymów i stałego dopływu podjednostek, by działać bez końca.
To jednak badaczom nie wystarczyło. Zaczęli tworzyć kolejne pary enzymów o podobnych własności. Po zmieszaniu 12 współbieżnie replikujących się enzymów i odpowiedniego zapasu ich podjednostek w jednym naczyniu, pozwolili im uczestniczyć w darwinowskich wręcz zmaganiach o przetrwanie. Zazwyczaj enzymy replikowały się poprawnie, jednak bywały sytuacje, w których jeden z enzymów „mylił się” i wykorzystywał podjednostkę z innych replikujących się enzymów. Co najbardziej fascynujące, większość w ten sposób rekombinowanych enzymów również była zdolna do samodzielnej replikacji – aż wreszcie najlepsze replikatory zdominowały mieszaninę.
System taki jest w stanie przenosić i zachowywać molekularnie zakodowaną informację i zmieniać ją w procesie, który jest ucieleśnieniem darwinowskiej ewolucji. Jak powiedziała Lincoln: „To co mamy nie jest żywe, ale ma niektóre własności podobne życiu”. To ciężka pigułka do przełknięcia dla kreacjonistów – czy trzeba lepszego dowodu na to, że mechanizmy ewolucyjne są w stanie tworzyć nowe jakości?
Początki (sztucznego) życia?
Według badaczy ich odkrycie pokazuje, jak mogły wyglądać mechanizmy, które zapoczątkowały życie. Oczywiście nie sposób ustalić, jak faktycznie to wyglądało w złożonym chemicznie środowisku praoceanu – dlatego biolodzy poszukują odpowiedzi na powiązane z tym pytanie: jak stworzyć sztuczne życie w laboratorium? „Nie chcemy przewijać do tyłu taśmy, lecz to co odkryliśmy, może powiedzieć nam jak rozpocząć prace nad emergencją życia w warunkach laboratoryjnych” – stwierdziła Tracey.
Czym jest życie zatem i kiedy badacze uznają, że mają do czynienia z żywą strukturą? Profesor Joyce stwierdził, że za żywy będzie mógł uznać dopiero taki system, który będzie posiadał możliwość samodzielnego wyewoluowania nowych funkcji. „Pukamy do tych drzwi – ale jeszcze tego nie osiągnęliśmy” – podsumował biolog. Wyjaśnił, że podjednostki użyte do samonapędzającej się replikacji wspomnianych enzymów RNA są złożonymi obiektami, składającymi się z wielu nukleotydów. Tak złożonych obiektów nie można było spotkać w praoceanie. Mimo to badania pokazują, że bazujące na RNA życie jest w zasadzie możliwe, co wyjątkowo uprawdopodabnia hipotezę Świata RNA.
Praca badaczy zostanie wkrótce opublikowana w artykule pt. Self-sustained Replication of an RNA Enzyme w piśmie Science.
Brak powiązanych artykułów.
Człowiek stwarza nowe życie i wyręcza Boga… Już boję się co będzie jak to dla Boga się nie spodoba;]]]]
zrobimy lepszego Boga.
Uwaga spoiler!
——–
Boga nie ma!
To MY jesteśmy bogiem.
jak narazie czlowiek nie stworzyl nowego zycia tu mamy tylko enzymy ktoe moga same sie powielac ale jeszcze nie sa zywym organizmem
W tym wszystkim zapomnieliście o fakcie, że KTOŚ musiał to wymyślić i przygotować warunki do replikacji tych enzymów…
Zawsze KTOŚ jest początkiem. Ciągle o tym zapominacie, potomkowie orangutanów…
to w takim razie skad sie wzielo DNA i RNA???
to w takim razie skad sie wzieli bogowie, bog, Bog i cala reszta?
nigdy nie bylo poczatku ani nie bedzie konca, bo energia jest wieczna. :>
biedna, niedouczona ekipa kreacjonistów. darujcie sobie i nie róbcie sobie wstydu.
Ale jak dla mnie jest różnica, w jakim ta energia jest stanie, bo jak wszystko pierdo%$ie, to energia nie zniknie, ale zmieni swój stan bytu, a teraźniejszy mi odpowiada :p
Bóg jest wymyślony po to aby dać ludziom powód dla przestrzegania zasad biblii (nie zabijaj, nie cudzołóż – AIDS) czyli po to żeby ludzie żyli w cywilizowanym świecie.
kosmos.s> jak narazie czlowiek nie stworzyl nowego zycia
A gdy już się to uda? Nadal będziecie się zasłaniać boską interwencją?
BTW pisz poprawnie i używaj interpunkcji ;P
kosmos.s> tu mamy tylko enzymy ktoe moga same sie powielac
kosmos.s> ale jeszcze nie sa zywym organizmem
Jak w takim razie definiujesz życie? Czy Twoim zdaniem bakterie są żywe? A organelle wewnątrz komórki? A wirusy? A priony?
Swego czasu znalazłem ciekawą definicję życia:
“Życie jest cechą systemową, która pojawia się w wyniku specyficznej organizacji cząstek materialnych, które same żywe nie są”
Czyli łączysz do kupy elementy, które same osobno nie żyją [np. te enzymy z powyższego eksperymentu, albo wirusy], ale połączone razem tworzą cykl, który sam się podtrzymuje, a elementy wzajemnie sobie pomagają w “przeżyciu”. Poczytaj np. jak działa cykl Krebsa, cykl samoreprodukcji RNA, albo inne “cykle życia”.
Arris> to w takim razie skad sie wzielo DNA i RNA???
Zainteresowanym ewolucją RNA i DNA polecam ten artykuł o rozwoju DNA.
Paul> Zawsze KTOŚ jest początkiem.
Tak, to naukowcy przeprowadzają te eksperymenty. Starają się jednak odtworzyć warunki, które mogły istnieć wtedy na Ziemi i mogły doprowadzić do powstania życia samoistnie. Patrz np. eksperyment Stanleya Millera.
Co do niektórych komentarzy to nie martwcie się, dla Jezusa wszyscy ludzie są jednakowi, to że macie IQ na poziomie dżdżownicy przepołowionej szpadlem bezrobotnego kopiącego rowy w ramach prac interwencyjnych – wcale nie umniejsza Was przed obliczem Pana…
nie było, początku, nie będzie końca, a Bóg został wymyślony najpierw żeby pomóc ludziom wytłumaczyć takie rzeczy jak skąd wziął się człowiek i jak powstał świat, a później był wykorzystywany jako sposób na kontrole społeczeństwa. i szczerze wątpie żeby miało to coś wspólnego z – jak napisał ccc – “życiem w cywilizowanym świecie”.
pozdroo.
Życie samo w sobie nie jest inteligentne. To ewolucja sprawia, a raczej przynosi zmianę organiczną. Także życie “myśli” ewolucyjnie, dostosowuje się do przeżycia.
no tak. spodziewać się można, że kreacjoniści z pokorą przyznają się do błędu. ale nie, kiedy widzą, że wynik eksperymentu zaprzecza ich wyobrażeniom, straszą gniewem bożym.
i jak tu traktować ich poważnie?
ad14.
,,Co do niektórych komentarzy to nie martwcie się, dla Jezusa wszyscy ludzie są jednakowi, to że macie IQ na poziomie dżdżownicy przepołowionej szpadlem bezrobotnego kopiącego rowy w ramach prac interwencyjnych – wcale nie umniejsza Was przed obliczem Pana…”
Jak ty to pięknie wyjaśniłeś … Tylko czy Jezus to, to samo co Pan, a czy to samo co Bóg i czy to samo co Wyższa Jaźń i po co tak naprawdę żyjemy??
Już teraz się mogę założyć,że te badania-jak wszystkie,które usiłowały wyjaśnić abiogenezę-zajdą w ślepą uliczkę i utkną w martwym punkcie:)
Czekam na oryginalny artykuł ze szczegółami, ponieważ wszystkie rewelacyjne doniesienia o tym eksperymencie-zwłaszcza polskojęzyczne- są pisane tak ogólnikowo,jakby ludzie je piszący nie rozumieli o czym piszą.