Въпросът за произхода на Земята е стар, колкото света, в който живеем.

Учените и до ден днешен все още изследват различни хипотези как се е зародил животът на планетата. Най-новото изследване относно функциите на рибозомите преобръща представите, отчитайки взаимодействието им с други молекули, при което те се превръщат в своеобразни катализатори.

Живите клетки съществуват, благодарение на РНК, чиято способност се изразява в самосинтезирането. По този начин първите клетки приемат участие в доста сложната еволюция, като осъществяват важни каталитични реакции. Това дава основание да се разгадае сложният код на живота.

Тъй като ДНК е носител на генетична информация, то РНК изпълнява функцията на пощальон, който доставя данните, необходими за синтеза на белтъците. Между другото има организми, които функционират самостоятелно без ДНК. Техният геном се представя като РНК, при която процесите на преработка и предаване напълно съвпадат.

Рибозомните РНК разчитат информацията, а транспортните РНК се грижат за придвижването. Рибозомите се движат в посока на информационна РНК, към която се присъединяват подходящите тройки молекули на тРНК. При този процес се освобождават аминокиселини, съединяващи се една с друга в растящата пептидна верига.

Предбиологичната химия се опитва да открие по какъв начин се синтезират ензимите без информация в ДНК и да обясни абиогенния синтез. Дилемата решава РНК, която възниква много по-рано от ДНК. Репликацията на РНК без участието на белтъци протича нормално, защото каталитичните РНК имат свойството да създават нови РНК без да се нуждаят от тях.

Ферментните РНК (рибоензимите), наречени рибозими, са открити през 1989 г. Сидни Олтман и Томас Чек установили, че молекулите РНК катализират специфични реакции, включвайки в тях другите молекули РНК. Засилено участие се наблюдава при разкъсването на веригата на определени места.

Откритието доказва, че първата биомолекула е РНК. Изпълнявайки своите функции, тя може да работи като РНК-геном или РНК-фермент. Хипотезата РНК-свят не обяснява възникването на живите молекули на Земята, а посочва определен етап на еволюцията, когато биомолекулите вече съществуват.

Ейген развива хипотезата за РНК-свят като РНК-хиперцикли. РНК произвежда специален ензим, с помощта на който се репликира новата РНК и цикълът се затваря.

Учени от Портландския държавен университет провеждат изследване, посветено на рибозимите. Този експеримент косвено потвърждава, че те действително са катализаторите в живите клетки, но тази способност зависи от тяхното взаимодействие с подобни молекули.

Най-известният рибозим е т.нар. Azo-фермент, който се съдържа в бактерията Azoarcus, състоящ се от самоизрязващи се интрони - участъци на гените, които не съдържат информация за последователността на белтъците. Интронът-рибозим Azo се намира в гена, който кодира тРНК, пренасяща аминокиселината изолевцин.

Изследователите проверяват и способността на генотипа да се самосъединява, измерват скоростта на реакцията и оценяват еволюционното развитие, след което извеждат математически модел, основан на диференциалните уравнения.

Нели Петрова