Student World

Nevíme, jak přesně vypadal RNA svět, jisti si nemůžeme být ani tím, zda vůbec existoval. Nicméně mnohé dodnes fungující mechanismy nám umožňují spekulovat a přitom se i opírat o fakta. Samozřejmě, že za miliardy let evoluce se mnoho informací ztratilo, něco by ale v architektuře a biochemii života mohlo zůstat zapsáno.

Níže uvedená kniha – mimochodem bych ji považoval za ideální učebnici, nabitá informacemi, zajímavá, a to na pouhých 112 stranách – uvádí možné (pravděpodobné?) pořadí evolučních událostí nějak takto:

– RNA svět

– RNA kóduje protein – a to sice replikázu (RNA polymerázu), která je v roli enzymu účinnější než samotná RNA. Též kóduje protein různě stabilizující RNA. Dále i proteiny, které vytvářejí pláště oddělující RNA od okolí. Vzniká buňka. Podle tohoto pohledu je pak DNA tedy mladší než první buňka.

– Genom v této fázi má maximálně asi tisíce nukleotidů, alespoň pokud srovnáme s dnešními největšími RNA viry. Nad touto hranicí se RNA stává nestabilní. Evoluce preferovala větší funkčnost a to vyžadovalo větší genom. Na začátku byla DNA zřejmě jen jakási záložní paměť, kam se RNA přepisovala reverzní transkriptázou.

Jak vlastně genom vypadal při přechodu RNA do DNA světa? Lineární molekuly, dvojšroubovice nebo kruhové elementy? Když se sledují dnešní délky proteinů, ukazuje se, že některé počty aminokyselin jsou častější než jiné. Konkrétně 123, 246 nebo 369. Jak se ukazuje, mohlo by to souviset s délkou někdejších genů. Počítáme-li, že samotný kód byl už tehdy tripletový a cca stejný jako dnes, pak se zdá, že častá délka funkčního kusu DNA (nebo ještě předtím RNA?) byla asi nějakých 400 bází (asi scházely introny). Molekuly DNA o této délce dále prý nejochotněji tvoří kroužky.

Takže snad původní DNA genom byl tvořen kruhovými molekulami, z nichž někdy 1 protein kódovalo více kroužků (nebo se proteiny nespojovaly a byly dlouhé 123 aminokyselin). Další nepřímá podpora pro tento pohled na věc vychází ze zjištění, že u molekul současných proteinů se methionin často opakuje po 123 aminokyselinách, přičemž triplet pro methionin je současně startovní kodón. Kroužky (a tím i geny) zřejmě postupně fúzovaly do větších útvarů.

Zdroj: Eduard Kejnovský: Tajemství genů – Od vzniku života po genom člověka, Academia 2015

autor Pavel Houser