JAV ir Pietų Afrikos mokslininkai įrodė, kad trumpos RNR nukleotidų grandinės gali spontaniškai susijungti viena su kita, sudarydamos dideles molekules. Šis gebėjimas yra būtinas fermentinį aktyvumą turinčių junginių, kurie kaupia genetinę informaciją, atsiradimui pirminiame sultinyje. Tyrėjų straipsnis buvo paskelbtas žurnale „Royal Society Open Science“.
Remiantis RNR pasaulio hipoteze, gyvųjų ląstelių pirmtakai buvo fermentų molekulės (ribozimai), galintys save kopijuoti (replikuoti). Yra žinoma, kad tokie junginiai yra dideli ir sudėtingi. Jie turėjo būti suformuoti iš mažesnių molekulių per procesą, vadinamą ligacija, kai jų galuose yra sujungtos dvi nukleotidų grandinės. Tačiau tokią reakciją vykdo atskira fermentų (ligazių) grupė, todėl RNR pasaulis būtų neįmanomas be ribozimų, kurie užtikrintų jų pačių ligaciją.
- „Salik.biz“
Kaip tyrimo objektą tyrėjai panaudojo sudėtingą ribozimo RNR polimerazę R18. Ši didelė molekulė turi dvi aktyvias vietas. Vienas iš jų vykdo polimerazės aktyvumą, tai yra, sintezuoja RNR molekulę iš nukleotidų, kitas yra ligazės branduolys. Specialistai pašalino įvairius fragmentus iš ribozimo, gaudami daugybę mažų grandinėlių, kurios visos turėjo ligacijos centrą. Pastarosios, kaip ir visa R18 polimerazė, buvo patalpintos į aplinką, kurioje yra kitos mažos RNR molekulės (substratai).
Mokslininkai įvertino molekulių gebėjimą savarankiškai liguistuoti. R18 aktyvumas buvo labai mažas, tačiau mažiausia grandinė (R18-T4) prie savęs pritvirtino daugybę įvairių RNR molekulių. Padidėjus grandinės ilgiui, ligazės aktyvumas sumažėjo, o molekulė galėjo jungtis tik prie tam tikrų substratų. Pasak ekspertų, taip ribozimai įgyja gyvų ląstelių fermentų specifiškumą.
Tyrimo rezultatai parodė, kad ankstyvosiose RNR pasaulio stadijose, susiliejus ligams su įvairiomis mažomis ribonuklearinėmis grandinėmis, atsirado didelių molekulių. Iš pradžių tokie junginiai negalėjo efektyviai atlikti fermentinių funkcijų, tokių kaip savaiminis kopijavimas, tačiau jie jau turėjo specifiškumą tam tikriems substratams. Molekulinės evoliucijos metu padidėjo jų gebėjimas daugintis.