Ako vznikol život na Zemi? Táto otázka zostáva dodnes nezodpovedaná. Skupina anglických vedcov však urobila senzačný objav.
Je to najzákladnejšia, najkontroverznejšia a pravdepodobne najnaliehavejšia otázka našej ľudskej existencie: odkiaľ sme sa vzali? Ako vznikol život? Nový výskum University College London (UCL) významne prispel k pochopeniu tejto záhady.
Profesor Matthew Pounter, hlavný autor štúdie, zrozumiteľne vysvetľuje základnú myšlienku svojho experimentu: „Život je založený na schopnosti syntetizovať bielkoviny – sú to najdôležitejšie funkčné molekuly života. Pochopenie pôvodu syntézy bielkovín má zásadný význam pre pochopenie toho, odkiaľ sa vzal život.“
Staroveká záhada: vznik bielkovín
V ľudskom organizme bielkovinové molekuly plnia rôzne dôležité úlohy, ale nevznikajú samy od seba. Potrebujú pokyny od RNA, ktorá je v podstate molekulárnym „príbuzným“ DNA. V ľudskom organizme prebieha produkcia bielkovín jednoducho: špecializované enzýmy spájajú aminokyseliny s molekulami RNA a dodávajú ich do ribozómov, „molekulárnych tovární“, ktoré potom produkujú bielkoviny.
Pred niekoľkými miliónmi rokov však neexistovali ani enzýmy, ani ribozómy, pretože samy pozostávajú, aspoň čiastočne, z bielkovín – je to „problém sliepky, ktorá sa nezrodila skôr ako vajce“. Ako sa teda RNA pripájala k potrebným aminokyselinám bez svojich dvoch pomocníkov?
Dve zaujímavé teórie
V vede existujú dva prístupy k riešeniu tejto otázky. Teória známa ako „svet RNA“ tvrdí, že samoreplikujúce sa molekuly RNA boli jadrom prvých živých systémov. Neboli závislé od aminokyselín, pretože sa mohli samy reprodukovať.
Paralelne s tým existuje takzvaný „svet tioésterov“, ktorý vysvetľuje metabolické reakcie tej doby vysokoenergetickými molekulami tioésterov. Výskum University College London vytvára základ pre pochopenie opodstatnenosti oboch teórií. Tím výskumníkov z anglického hlavného mesta však dospel k zaujímavému záveru: oba prístupy môžu byť správne súčasne.
Prelom
Pre experiment bolo najskôr potrebné vytvoriť podmienky zodpovedajúce tým, ktoré existovali v plochých rybníkoch alebo ľadových vodných plochách na rannej Zemi. Keď totiž pred viac ako štyrmi miliónmi rokov rozmrzli, minerály reagovali, molekuly sa zrazili a zdanlivo náhodne vznikla chémia života. Aspoň tak to vyzerá v zjednodušenej skrátenej verzii.
Potom tím UCL zistil, že v vytvorenom prostredí sa tioethery priamo a selektívne pripájali k tej časti RNA, ktorá je zodpovedná za biosyntézu bielkovín. Táto nekontrolovateľná selektivita naznačuje, že samotná chémia mohla podnietiť raný život k tým istým aminokyselinám, z ktorých sa skladajú moderné bielkoviny. Metóda tioésterov vytvorila presne ten typ molekúl, ktorý je potrebný ako východiskový bod pre syntézu bielkovín. Táto samostatná selektivita mohla mať rozhodujúci význam pre prvé kroky v živote – senzácia.
Ešte je veľa čo robiť
„Než budeme môcť úplne vysvetliť pôvod života, je potrebné prekonať mnoho problémov, ale najväčším a najzaujímavejším z nich zostáva pôvod syntézy bielkovín,“ hovorí profesor Pownell o tomto objave.
Vďaka úspešnému experimentu jeho výskumného tímu sme sa však k tomuto objavu priblížili o krok bližšie.
