Pochodzenie życia

Dalsze etapy:

• łączenie aminokwasów w łańcuchy białkowe początkowo zachodziło bez udziału enzymów*;


• białka łącząc się z kwasami nukleinowymi w tzw. „pierwotne agregaty” zyskały zdolność katalizowania syntez podobnych im cząstek już przy udziale enzymów (przyjęto, iż pierwotne enzymy były zsyntetyzowanymi wcześniej białkami);


• wykształcenie selektywnej błony lipoproteidowej wokół cząstek agregatów. Twór taki mógł mieć cechy wirusa** lub swobodnie występującego genu;


• na koniec powstały też układy samoodtwarzające się – „wolne geny” - które różnicowały się i łączyły tworząc heterotrofy.

Możliwe też – hipoteza tzw. ”świata RNA” – że pierwszym, żywym bytem w pierwotnym oceanie była samopowielająca się, katalityczna cząsteczka RNA***; natomiast DNA jest jej późniejszym ewolucyjnym udoskonaleniem, ewentualnie nieprawidłową kopią „której się udało”.**** Czyżby obecna biosfera była wynikiem błędu w powielaniu? Istotnie jedną z konsekwencji jednoniciowej budowy RNA jest to, że cząsteczki tego kwasu mogą przybierać rozmaitą budowę drugorzędową, zależną od sekwencji zasad. Cząsteczki RNA, a dokładnie introny rybosomalnego RNA, same potrafią służyć jako enzymy, tak więc pierwotne cząstki kwasu rybonukleinowego nie potrzebowały białka /polimerazy/ do katalizy kopiowania, były katalizatorami same sobie.***** Tak więc pierwszą „żywą cząsteczką” mogła być replikaza RNA, zdolna do katalizowania swojej własnej replikacji bez udziału białka. Tylko jak powstała replikaza RNA?

Polimeryzacja w rozcieńczonych roztworach jest mało wydajna, wytypowano więc do roli katalizatora przemian w „bulionie” nieorganiczne polifosforany. Ponieważ u zarania dziejów nadfiolet docierał bez przeszkód do powierzchni globu zakłada się często, że biogeneza została zainicjowana w morzach, na znacznych głębokościach (kilkadziesiąt metrów!). Woda morska pochłania promieniowanie UV, warstwa organicznych molekuł na powierzchni wód (o ile istniała) również utrudniała penetrację. Spotkałem się z poglądem według którego powstanie życia jest obecnie niemożliwe, gdyż materia taka zostałaby natychmiast pochłonięta, czy też zaabsorbowana przez istniejące organizmy, co było wszak niemożliwe przed ich powstaniem.



________________

* S.W. Fox jako pierwszy zaobserwował tzw. minisfery, czyli struktury zbliżone do koacerwatów, powstałe z produktów samorzutnej kondensacji aminokwasów (czyli z tzw. protenoidów). Ważne jest to, że minisfery faktycznie wykazują samoistną aktywność enzymatyczną bez dodawania enzymów z zewnątrz. Mogą np. katalizować rozkład glukozy, a także rozkładać nadtlenki i wiązania estrowe. Ich otoczka często jest dwuwarstwowa i przypomina błony komórkowe. Jednak samoorganizacja w mikrosfery zachodzi tylko przy ochładzaniu roztworów wodnych protenoid.

** Jak tu odnieść teorię według której wirusy pochodzą od plazmidów, które nabyły geny na syntezę monomerów kapsydu? Czyli wpierw komórka potem wirion...

*** Pokuszę się tu o przytoczenie cytatu: „O życiu można mówić od momentu, kiedy RNA nauczyło się kodować białka,a te ułatwiać namnażanie i syntezę białek na bazie RNA.” (B. Korzeniewski, Trzy ewolucje).

**** W 1986 r. K. von Kiedrowski zsyntetyzował pierwszą cząstkę zdolną do powielania się bez udziału enzymów. Była to cząstka DNA złożona z 6 nukleotydów, a „jednostkami” z których tworzyły się nowe egzemplarze, były dwie jednoniciowe cząsteczki, każda złożona z 3 nukleotydów, połączone ze sobą końcami. Uzyskano więc tym samym system dziedziczności ograniczonej.

***** Pierwszym, który zwrócił na to uwagę był Walter Gilbert (1981 r.), a także L.E. Orgel, G. Joyce, A.M. Weiner i inni.