RNA mundua
RNA munduaren hipotesia biziaren sorrera azaltzen duen hipotesietako bat da. Hiru domeinuen sistemako kiderik sinpleenek ere DNA erabiltzen dute euren geneak kodetzeko, eta RNA eta proteina kopuru handi bat instrukzio horiek "irakurri" eta hazi, mantendu eta autoerreplikatzeko.
Aurkitu zenean erribozima izeneko RNAzko molekulak bere buruaren kopiak katalizatu ditzakeela eta, aldi berean, proteinak sor ditzakeela pentsatu zen hasierako bizi osoa RNAn oinarritua egon zitekeela[1]. Hipotesi horren arabera RNA mundu bat eratu ahal izan zuten, non indibiduoak zeuden baina ez espezieak, mutazioak eta geneen transferentzia horizontalak eragingo baitzuen belaunaldi bakoitzaren genomak ez izatea euren gurasoenak bezalakoak[2]. Beranduago, DNAk RNA ordeztuko luke, askoz egonkorragoa delako eta, beraz, genoma luzeagoak egin ditzakeelako, organismo bakar batek dituen gaitasunak biderkatuz[3]. Erribozimak dira, gaur egun, erribosomen konponente nagusia, zelula modernoen "proteinen fabrikak"[4].
Euren burua kopiatzeko gai diren RNA molekula larriak sortu dira, artifizialki, laborategietan[5], baina hau prozesu natural ez biologiko baten bidez sor daitekeenaren dudak daude[6][7][8]. Agian lehen erribozimak azido nukleiko sinpleagoz eratu ziren, peptido azido nukleiko, treosa azido nukleiko edo glizerol azido nukleikoa kasu, eta beranduago RNAk ordezkatu[9][10]. Beste erreplikatzaile batzuk ere proposatu dira RNA munduaren aurretik, tartean kristalak[11] edo sistema kuantikoak[12].
2003an proposatu zen sulfato metal prezipitatuen poroek RNA sintesia lagundu zezaketela 100 °C inguruan, ozeano hondoko iturri hidrotermalen presioetan. Hipotesi honen arabera, proto-zelulak metalezko substratu horren poroetara loturik egongo lirateke lipidozko mintzak garatu arte[13].
Historia
1963. urtean Alexander Rich biologo molekularrak lehenengo aldiz espekulatu zuen honen inguruan. 1968. urtean Carl Woeseren Kode Genetikoa libruruan [14] RNA molekulan oinarritutako biziaren ideia agertzen da lehen aldiz. "RNA mundua" kontzeptua lehenengo aldiz Walter Gilbert Nobel saridunak erabili zuen 1986 urtean [15].
RNAren propietateak
Jakina da RNA katalizatzaile eraginkorra dela eta informazio genetikoa gordetzeko ahalmena duela, DNAren berdin.
RNAren jarduera entzimatikoa
Jarduera entzimatikodun RNA mota bat dago, erribozimak. Arraroak izan arren, oso funtzio garrantzitsuak dituzte organismoan. Erribozimak erribosomen oinarrizko osagai dira, beharrezkoak direnak proteinen sintesirako. Erribozimek beste funtzio batzuk ere badituzte, adibidez, RNAren auto-splicing-a.
Biziaren sorrerarako propietate entzimatiko nagusiak hauek dira:
- Bere burua edo beste RNA molekula batzuk bikoizteko ahalmena [16]
- Erreakzio kimikoak katalizatzeko ahalmena [17]
- Lotura peptidikoak sortzeko ahalmena, peptido txikiak edota proteina osoak sortzeko [18]
RNAren informazioa gordetzeko ahalmena
RNA eta DNA molekula oso antzekoak dira. Izan ere, DNA eta RNA batu egin daitezke helize bikoitzaren egitura osatzeko.
DNA eta RNAren arteko konparazioa
Desberdintasun nagusia RNAren erribosa azukrean 2' posizioan dagoen hidroxilo taldea da. Hidroxilo talde honek molekula ezegonkorragoa izatea eragiten du.
RNAk eta DNAk base nitrogenatu desberdinak dituzte. DNAk adenina, guanina, zitosina eta timina erabiltzen ditu, eta RNAk timina eduki beharrean uraziloa du. Hala ere, honek ez du eraginik base parekatzean, izan ere, adenina uraziloarekin batu daiteke timinarekin batzen den moduan.
RNAn informazioa gordetzeko zailtasunak
RNA molekuletan informazio asko ezin da gorde, izan ere, egitura kimikoagatik, RNA molekula handiak oso hauskorrak dira eta nukleotidotan banatu daitezke hidrolisi bidez. Gainera, base nitrogenatuek argi ultramorea xurgatzeko ahalmen handia dute, eta honek mutazioak sorraraztea dakar. [19]
Nahiz eta ikuspegi energetikotik eta mutazioen ikuspegitik eraginkorra ez izan, RNA molekuletan informazioa gordetzea ez da ezinezkoa. Nahiz eta gaur egungo bizirako egokia ez izatea, RNA molekulak bizi primitibo batean erabiltzea posible izango zen.
Hipotesiaren aldeko ebidentzia
Hipotesi honen oinarria RNAren informazio genetikoa gordetzeko, transmititzeko eta bikoizteko ahalmenean datza, DNAk egiten duen bezala. RNAk ere erribozima moduan jokatu dezake.
Bere burua ugaltzeko ahalmena duenez, DNAk egiten dituen funtzioak egiteko ahalmena duenez eta jarduera entzimatikoa duenez, RNAk bizi independientea izateko ahalemena zuela uste da.
Nahiz eta nukleotidorik ez aurkitu Miller eta Ureyren esperimentuan, beste esperimentu batzuetan aurkitu izan dira, bereziki Joan Oróren esperimentuetan, non azido zianhidrikotik abiatuta adenina base nitrogenatua lortu zuen.
RNAren sintesirako proposatutako mekanismoak
Hipotesiak esaten du salda primitiboan nukleotidoak disoluzioan aurkitzen zirela. Nukleotido hauek batu egingo ziren, baino azkar apurtuko ziren energia baxuko molekulak izateagatik. Hala ere, pare base batzuk ahalmen katalitikoa zuten batze energia jeisteko, eta honek denbora luzeagoan batuta egotea ekarriko zuen. Katea luzatzen joan ahala nukleotidoak azkarrago batzen ziren.
Proposatu da RNA kate hauek biziaren era primitiboena dela. RNAren mundu honetan RNA kateak beraien artean lehiatzen zuten inguruko nukleotido libreak lortzeko eta hautespen naturalaren menpe zeuden. Molekula eraginkorrenak ziren aurrera egiten zutenak, gaur egun ezagutzen den RNA sortu zuten.
Patrick Forterre mikrobiologo frantzesa hipotesi berri batean ari da lanean. Honen ustez, birusak izan ziren RNAtik DNAra eman zen trantsizioa eragin zutenak eta bakterioen, arkeoen eta eukariotoen eboluzioa sorrarazi zutenak. Honen ustez ere azken arbaso komuna RNAn oinarrituta zegoen izaki bat zen, gero RNA birikoa garatuko zuena. Birus hauetako batzuk DNA birus bihurtu ziren beraien geneak babesteko. Infekzio birikoaren prozesuari esker hiru domeinuen eboluzioa eman zen. [20]
Hipotesi alternatiboa
Alternatiba bezala beste azido nukleiko baten presentzia aipatzen da: azido nukleiko peptidikoa. Molekula hau RNA baino egonkorragoa da eta dirudienez errazagoa sintetizatzeko baldintza prebiotikoetan, izan ere, erribosaren eta fosfato taldeen sintesiak ez direlako errazak.
Treosaren azido nukleikoa eta glizerolaren azido nukleikoak ere aipatu dira.
Beste alternatiba bat HAPzko munduaren hipotesia da (hidrokarburo aromatiko poliziklikoak).
Erreferentziak
Kanpo estekak
Datuak: Q407525
