Enne DNAd ja RNAd oli TNA?

Tagasi

Edasi

RNA polümeraas

Foto: Wikimedia Commons/Thomas Splettstoesser

Elu Maal võis alguse saada geneetilisest segapudrust.

Enamus inimesi on kuulnud DNA-st ja RNA-st, kuid mitte TNA-st. See meenutab oma kahte tuntumat nimekaimu peaaegu igas aspektis, kuid põhineb treoosi nimelisel suhkrul, mitte desoksüriboosil nagu DNA või riboosil nagu RNA.

Kuna RNA suudab täita väga erinevaid funktsioone, on pikka aega arvatud, et see oli esimene geneetiline aine. Avastus, et RNA sugulasaine TNA suudab täita üht RNA põhifunktsioonidest, seab selle aga kahtluse alla ning on võimalik, et kõige esimesed eluvormid kasutasid hoopis mingit geneetiliste ainete segu, kirjutas New Scientist.

Enamus eluvorme (peale mõne viiruse) kasutab informatsiooni salvestamiseks DNAd, mille kodeeritud juhiste järgi toimib RNA. Paljud bioloogid on siiski arvamusel, et kõige esimesed eluvormid kasutasid RNAd sisuliselt kõigeks eluks vajalikuks ning vajasid DNAd ainult vähesel määral, kui üldse.

Selle RNA-keskse hüpoteesi alustalaks on RNA suutlikkus täita kõiki eluks vajalikke rolle. RNA suudab salvestada geneetilist informatsiooni ning käituda ensüümina, mistõttu sobivad selle molekulid elu tekkeks ideaalselt.

Ajakirjas Nature Chemistry avaldatud uuring näitas aga, et elule aluse panemiseks võis sama hästi sobida ka TNA, mida tänapäeval küll looduses ei leidu.

USA Arizona osariigi ülikooli teadlase ja uuringu autori John Chaputi sõnul annab TNAle olulise eelise, et treoosi molekul (C4H8O4) on riboosi ja desoksüriboosi omast väiksem, mis muudab tõenäoliselt ka TNA tekkimise lihtsamaks.

Chaputi rühmal õnnestus sünteesida TNA molekul, mis võtab end voltides kolmemõõtmelise kuju ning kinnitub konkreetse valgu külge. Need on peamised vajalikud sammud, et luua TNA ensüüm, mis suudaks sarnaselt RNAle juhtida keemilist reaktsiooni.

Teadlased lasid TNAl areneda kokkupuutes valguga. Pärast kolmandat põlvkonda tekkis TNA, mille molekulidel oli keeruline ensüümile sarnane volditud struktuur ning mis suutis end siduda valguga.

See ei tähenda siiski, et TNA oli algne geneetiline aine. Ka Chaput on seisukohal, et Maa algusaegadel olid keemilised tingimused sedavõrd segased, et TNA ei oleks saanud iseseisvalt tekkida. Ta peab tõenäolisemaks, et toonases geneetilises segapudrus tekkis palju erinevat liiki geneetilisi aineid. "Kõige tõenäolisema stsenaariumi järgi katsetas loodus paljude erinevate asjadega," märkis Chaput.

See on kooskõlas ka Harvardi ülikooli teadlase ja Nobeli preemia laureaadi Jack Szostaki teadlasterühma hiljutise uuringuga. Szostak lõi nukleiinhapped, mis olid poolenisti DNA, poolenisti RNA. Sarnaselt Chaputi TNAle suutis osa neist end sihtmolekulidega siduda.

Geneetilise segapudru hüpoteesil on ka nõrgad küljed. Esiteks ei leidu kaasaegsetes organismides jälgi TNAst. Teiseks ei saa me olla kindlad, et 4 miljardit aastat tagasi oli TNAl (vaatamata oma RNAst lihtsamale struktuurile) kergem tekkida kui RNAl, sest keegi ei ole proovinud selle molekule sünteesida tingimustes, mis valitsesid Maal enne elu teket.

• Tweet