Forskere genskaber livets mulige beyndelse
Amerikanske forskere har skabt RNA-molekyler, som kopierer sig selv. Den slags RNA skabte muligvis det første liv på jorden.

Kan RNA-molekyler have dannet det første liv?

For næsten fire milliarder år siden skete der noget, som skulle komme til at præge hele resten af jordens historie:

Der blev liv.

Et eller andet sted var der opstået en type molekyler, som kunne kopiere sig selv, og snart var de blevet til de allerførste levende organismer.

Men hvordan begyndte det?

Det får vi nok ikke noget ordentligt svar på, før nogen opfinder en brugbar tidsmaskine. Men i mellemtiden kan vi i det mindste spekulere og lave dristige forsøg i laboratoriet. Faktisk er det netop hvad forskere fra Scripps Research Institute har gjort.

De har ganske enkelt udviklet RNA-molekyler - en slags slægtning til DNA'et - som kan kopiere sig selv i det uendelige. Forskellige typer af RNA'et kan til og med kæmpe mod hinanden i en slags evolution i laboratoriet.

Var det sådan det hele startede?

I så fald er hypotesen om en såkaldt RNA-verden måske rigtig.

DNA og RNAI dag er det DNA-molekyler som udgør opskriften på alt avanceret liv. Det er DNA som bliver kopieret og videreført i stadig nye generationer.

Ved siden af det findes der et lignende molekyle - RNA'et. Det kan virke både som et enzym og overføre genetisk information, men det er afhængigt af DNA for at udføre sit arbejde - for eksempel at bygge proteiner.

Før i tiden kan alt imidlertid have været anderledes. I livets barndom kan det have været RNA'et som virkede som arvemateriale, mener nogle forskere. De mener, den tidlige levende verden kan have været en 'RNA World' - altså en RNA-verden.

Men er det virkelig mulig? Kan RNA i det hele taget kopiere sig selv uden hjælp og på en simpel måde?

Forskerne har funderet over de spørgsmål i årevis. Men det er ikke lykkedes nogen at vise at RNA kan skabe nye udgaver af sig selv, som igen kan kopiere sig videre. Lige indtil nu.

Kopierede sig selvTracey Lincoln og Gerald Joyce fra Scripps Research Institute begyndte med at lave en bunke af forskellige enzymlignende RNA-varianter. Så indledte de en slags evolutionsproces, som skulle få de typer frem, som var bedst i stand til at sammensætte dele af RNA.

Til sidst lykkedes det forskerne at udskille en udviklet version af RNA, som faktisk viste sig at være ganske god til at kopiere sig selv.

»Jeg var en smule forbløffet,« indrømmer Lincoln i en pressemeddelelse.

Fakta

DNA OG RNA

DNA: (D)eoxyribo(N)ucleic (A)cid

Deoxyribonukleinsyre er et stort molekyle, der er opbygget af to lange kæder, der snor sig om hinanden i en spiral. Kæderne er sat sammen af leddene: Adenin, Guanin, Thymin og Cytosin, som alle er små molekyler. At leddene kan sættes sammen i vilkårlig rækkefølge giver DNA evnen til at indeholde information.

RNA: (R)ibo(N)ucleic (A)cid

Ribonukleinsyre består i modsætning til DNA oftest af en enkelt kæde og er kortere end DNA, men er ellers sat sammen efter de samme principper som i DNA.

Kilde: wikipedia.

Det viste sig, at det selvkopierende system var sat sammen af to enzymlignende RNA'er, som skabte nye udgaver af hinanden. Denne proces kunne fortsætte i det uendelige, så længe RNA'erne havde adgang til stoffer, som kunne bruges som byggemateriale.

»Det er første gang udenfor biologien, at molekylær information er blevet udødeliggjort,« siger Joyce.

Og historien slutter ikke her.

Liv i laboratoriet?Forskerne skabte flere enzymlignende RNA-par, som havde tilsvarende egenskaber. Så sammenblandede de 12 af de par med byggemateriale, som kunne bruges til at fremstille kopier. Målet var, at finne ud af hvilken variant der klarede sig bedst og altså fremstillede flest kopier af sig selv.

Derved dukkede endnu en fascinerende egenskab hos RNA-molekylerne op.

Det viste sig, at RNA-parrene stort set fremstillede rigtige kopier af sig selv. Men ikke altid. Nogle gange lavede de fejl og byggede en af de andre typer byggematerialer ind i kopien. Der opstod altså 'mutationer'.

de nye muterede RNA-udgaver kunne også kopiere sig selv og gik ind i kampen om, hvem der kunne formere sig mest effektivt - akkurat som forskellige arter i Darwins evolutionsteori. Joyce mener, dette er det mest opsigtsvækkende ved hele opdagelsen.

»Det vi har opdaget kan muligvis sige os noget om livets begyndelse. Det kan være det afgørende øjeblik, hvor den darwinistiske evolution begyndte.«

Lincoln istemmer:

»Det vi har her er ikke levende, men det er lykkedes os at vise, at det har en del livs-lignende egenskaber, og det er ekstremt interessant.«

For i samme øjeblik dukker der et svimlende spørgsmål op: Kan man skabe liv i laboratoriet?

»Det har vi helt klart ikke opnået,« siger Joyce.

»Men vi banker på døren.«

© forskning.no. Oversat af Johnny Oreskov

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.