Hayatın kökenleri kod çözüldü mü? Araştırmacılar RNA ve amino asitlerin ilk nasıl birleşmiş olabileceğini çözer

On yıl süren belirsizlikten sonra, Üniversite Koleji Londra Araştırmacılar nihayet teorik bir set tasarladılar. Erken Dünya RNA ve amino Asitler, kökeni oluşturmak için birleşebilir hayatyeni bir makalede sunulduğu gibi Doğa.

RNA ile bir kuzeni DNAyapı malzemeleri olarak plan ve amino asit olarak hareket eden, hayat Araştırmacılar, dört milyar yıl önce bu özel koşullar altında kendiliğinden oluşabilirdi. 1970'lerin başından beri, araştırmacılar bu iki öğenin başlangıçta nasıl bir araya gelebileceğini anlamaya çalıştılar.

Protein oluşturma

“Yaşam proteinleri sentezleme yeteneğine dayanıyor - yaşamın temel fonksiyonel molekülleridir. Protein sentezinin kökenini anlamak, yaşamın nereden geldiğini anlamak için temeldir,” dedi kıdemli yazar Profesör Matthew Powner. “Çalışmamız, RNA'nın protein sentezini nasıl kontrol etmeye nasıl gelebileceğini gösteren bu hedefe doğru büyük bir adım.”

Ribozomlar, yaşamın proteinleri sentezlemek için kullandığı önemli bir moleküler makinedir. Bu sentez için talimatlar, DNA ve ribozom için bir go-beting görevi gören RNA tarafından taşınır. Ribozom bu talimatları aldığında, bir protein fabrikası olarak işlev görür ve amino asitlerden gerekli bileşikleri oluşturur.

Powner, “Amino asitleri RNA'ya bağlamak için nötr pH'da suda çok basit kimyayı kullanarak bu karmaşık işlemin ilk kısmını elde ettik. Kimya kendiliğinden, seçici ve erken Dünya'da meydana gelebilirdi” diyor.

Yaşamın Kökenleri: Bağlamda

Bilim adamları, RNA ve amino asitleri bağlamak için yüksek reaktif moleküller kullanarak yaşamın yapı taşlarının ilk sentezini oluşturmak için daha önce başarısız girişimler yapmışlardı. Ne yazık ki, bağlanma molekülleri, amaçlanan konuları kalıcı olarak bağlamak yerine esneklikten yoksundur ve suda parçalanır.

Bağlantı sorununun yeniden düşünülmesi, yeni araştırmanın arkasındaki ekip, Pantethein adlı kükürt taşıyan bir bileşik şeklinde bir Thioester adı verilen yüksek enerjili bir kimyasal bileşik kullandı. Daha önceki teorisyenler, bu bileşiklerin yaşamın kökeninde rol oynamış olabileceğini öne sürmüşlerdi ve bugün çeşitli biyolojik süreçlerde önemli roller oynadıkları kabul ediliyorlar.

Reaksiyonların izlenmesi, hareketin boyutu görünür ışık mikroskopları aralığının altında olması nedeniyle manyetik rezonans görüntüleme ve kütle spektrometrisi de dahil olmak üzere moleküllerin yapısını araştırmak için özel teknikler gerektirdi.

Powner, “Çalışmamız, hayatın iki önemli kökenli kökenini birleştiriyor: kendini tetikleyen RNA'nın temel olduğu önerilen 'RNA dünyası' ve tioesters'ın yaşamın en erken biçimleri için enerji kaynağı olarak görüldüğü 'tioester dünyası'” dedi.

Bu makale, ekibin Pantethein etrafında dönen ilk yayınladığı ilk kişi değil, çünkü geçen yıl yayınladıkları, erken Dünya üzerindeki koşulların bileşiğin sentezi için uygun olacağını gösteriyor. Böyle bir bulgu, Pantetheinin yaşamın kökenlerinde aktif bir rol oynamış olasılığını destekledi. Ekibin bu kez yeniliği, RNA'nın tercihen spesifik amino asitlere bağlanabildiğini ve genetik kodun temelini oluşturduğunu gösteriyor.

Bir adım daha yakın

Powner, “Yaşamın kökenini tam olarak açıklayabilmemiz için üstesinden gelinmesi gereken çok sayıda sorun var, ancak en zorlu ve heyecan verici protein sentezinin kökenleri olmaya devam ediyor” dedi.

Baş yazar Dr Dr Jyothh, “Kimyagerlerin karbon, azot, hidrojen, oksijen ve kükürt atomlarından oluşan basit, küçük moleküller alabileceğini ve bu Lego parçalarından, kendi kendine replikasyon yapabilen moleküller oluşturabileceğini hayal edin. Bu, yaşamın kökeni sorusunu çözmek için anıtsal bir adım olacaktır” dedi.

Araştırmacılar, amino asitlerin ve RNA'nın doğal bir ortamda peptitlere nasıl kasılmış olabileceğini göstererek sonuçlarının bu hedeflere bir adım daha yaklaştığını söylüyor. Reaksiyonların erken Dünya'da meydana gelmesi için, ekip okyanus kimyasallarının çok seyreltileceğinden, havuzların veya göllerin en olası yerler olacağından şüpheleniyor.

Singh, “Özellikle çığır açan şey, bu çalışmada kullanılan aktive edilmiş amino asidin, tüm canlı hücrelerde bulunan bir kimyasal olan koenzim A'dan yapılmış bir molekül olan bir tioester olmasıdır. Bu keşif potansiyel olarak metabolizmayı, genetik kodu ve protein binasını birbirine bağlayabilir” dedi.

Kağıt, "Suda tioester aracılı RNA aminoasilasyonu ve peptidil-RNA sentezi”Ortaya çıktı Doğa 27 Ağustos 2025'te.

Ryan Whalen, bilgilendirme için bilim ve teknolojiyi kapsar. Veri bilimi sertifikası ile tarihte bir MA ve kütüphane ve bilgi bilimi yüksek lisans derecesine sahiptir. Onunla iletişime geçilebilir [email protected]ve onu Twitter'da takip et @mdntwvlf.