השערת עולם ה-RNA – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ קצת סידור והרחבות
מ עוד זוטות
שורה 9:
 
===RNA כחומר תורשתי===
בכל תא חי, רוב החומר התורשתי חייב לעבור [[שעתוק (ביולוגיה)|שעתוקתעתוק]] מ-DNA ל-RNA על מנת לאפשר קיום פעילות חיים כל שהיא בעזרתו. דהיינו, המידע התורשתי חייב להיות מוצג בצורת RNA למערכת החיה. הדבר מחזק את ההשערה שה-RNA קדם אבולוציונית ל-DNA. הוכחות נוספות מגיעות מתחום האבולוציה של [[נגיף|הנגיפים]]. ישנם נגיפים שהחומר התורשתי שלהם הוא DNA בדומה לתאים החיים וכאלה שהחומר התורשתי שלהם הוא RNA, כפי שהחוקרים מאמינים שהיה החומר התורשתי של התאים הראשונים. נוסף לכך, יש נגיפים שהם [[נגיף רטרו|נגיפי רטרו]] (כגון נגיף [[איידס|האיידס]]) שמחזור חייהם כולל מעבר מ-RNA כחומר תורשתי ל-DNA כחומר תורשתי. כאשר נגיף רטרו חודר לתא, החומר התורשתי שלו "משועתק לאחור" (מכאן השם רטרו) מ-RNA ל-DNA, בשונה מ[[הדוגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית]]. ה-DNA הנגיפי החדש משתלב ב-DNA של התא המאחסן ומשלב זה ה-DNA הנגיפי מתחיל לפעול כאילו הוא חלק מה-DNA של התא המאחסן.
 
הוכחות נוספות מגיעות מתחום האבולוציה של הנגיפים. ישנם נגיפים שהחומר התורשתי שלהם הוא DNA בדומה לתאים החיים, כאלה שהחומר התורשתי שלהם הוא RNA כפי שהחוקרים מאמינים שהיה החומר התורשתי של התאים הראשונים וישנם [[נגיף רטרו|נגיפי רטרו]] (כגון נגיף האיידס) שמחזור חייהם משמר את הליך האבולוציה מ-RNA כחומר תורשתי ל-DNA כחומר תורשתי. כאשר נגיף רטרו חודר לתא, החומר התורשתי שלו "משועתק לאחור" (מכאן השם רטרו) מ-RNA ל-DNA, ה-DNA הנגיפי החדש משתלב ב-DNA של התא המאחסן ומשלב זה ה-DNA הנגיפי מתחיל לפעול כאילו הוא חלק מה-DNA של התא המאחסן.
 
==== בסיס ההשערה - זיווג בסיסים ====
ה-RNA וה-DNA הן [[חומצות גרעין]] בעלות מבנה דומה מאוד -, אלה [[פולימר]]ים של [[נוקלאוטיד]]ים. השערת עולם ה-RNA מניחה שב[[המרק הקדום|מרק הפרימורדיאליהקדום]] (primordial soup) היו קיימים נוקלאוטידים חופשיים, אשר חברו לפעמים זה לזה, אך אנרגיית הקשר הייתה נמוכה מדי והקשרים הללו התפרקו. בשלב מסוים נוצרו באקראי מספר פולימרים שהיו מיוצבים יחסית וכך הצליחו לשרוד לאורך זמן. ככל שנוצרו באקראי שרשראות ארוכות יותר הן היו בעלות כושר שרידות רב יותר וכך באמצעות מנגנון [[ברירה טבעית]] נוצרו מולקולת ה-RNA הפעילות הראשונות. הסלקציה המשיכה לפעול ונוצרו לאורך זמן מולקולות RNA בעלות יכולות [[שכפול עצמי]] משופר, אשר היוו את הבסיס ל-RNA המוכר לנו כיום.
 
לפי ההשערה, מנגנון שיצר יתרון סלקטיבי הוא [[סימביוזה|שיתוף פעולה]] בין מולקולות RNA שונות, תהליך שבסופו של דבר הוביל ליצירת האב-טיפוס של ה[[תא]]. בסוף של תהליך אקראי ארוך נוסף נוצרו גם מולקולות RNA שיכלו לעזור ביצירת [[קשר פפטידי|קשרים פפטידיים]] מ[[חומצת אמינו|חומצות אמינו]] שתרמו ליצירת החלבונים הראשונים. למולקולת RNA אלו היה יכול להיות יתרון סלקטיבי בכך שהחלבונים שנוצרו יכלו לתרום ליכולת השכפול העצמי שלהם.
שורה 22 ⟵ 20:
אחד הקשיים הראשוניים שבהם נתקלת השערת עולם ה-RNA היא חוסר היציבות שנצפה במולקולת ה-RNA הידועות לנו היום, אשר מתפרקות באמצעות [[הידרוליזה]] בקלות רבה. גם ללא הידרוליזה, פירוק מהיר נצפה כתוצאה מ[[קרינת רקע]].
 
אחת האלטרנטיבות לשימוש ב-RNA בעולם הפרה-ביוטי היא לכן שילוב של RNA וחלבון ה-[[PNA]], מולקולה יציבה יותר ואשר מסתמנת כיותר קלה לסינתזה בתנאים ששרר כנראה בעולם הפרה-ביוטי. הסבר אפשרי אחר הוא שה[[אולטרה סגול|קרינה האולטרה סגולה]] שהייתה חזקה יותר בעולם הקדום, עזרה לייצב את ה-RNA ופירקה דווקא את הגורמים שפגעו בו (''[[RNase|RNAses'']]).
 
=== בעיות אחרות בהשערה ===