Ny studie: Hur de första RNA-molekylerna blev stabila i primitiva miljöer.

StockholmForskare försöker fortfarande förstå hur livet började på jorden eftersom de inte vet hur komplexa molekyler bildades och förblev stabila i tidiga miljöer. Forskare vid ORIGINS, en grupp baserad i München, har upptäckt ett sätt som kan ha hållit de första RNA-molekylerna stabila. Denna upptäckt kan hjälpa oss att återskapa livets tidiga skeden i ett laboratorium.

När två RNA-strängar förenas blir de mer stabila och kan existera längre. Detta var mycket betydelsefullt i den tidiga jordmiljön eftersom det bidrog till bildandet av komplexa molekyler som DNA, RNA och proteiner under miljarder år innan de första cellerna dök upp. Vi har dock ännu inte full förståelse för hur denna process gick till.

Viktiga punkter från forskningen:

• Forskare använde ett modellsystem med RNA-baser som lättare sätter ihop sig än de som finns idag.
• Dessa baser tillsattes i en vattnig lösning med en energikälla och bildade korta RNA-strängar som bara överlevde i några minuter.
• Genom att lägga till korta förbildade RNA-strängar fick man mer stabila dubbelsträngar som varade i flera timmar.

Dubbelsträngat RNA formar sig till strukturer som gör det aktivt och kapabelt att utföra olika uppgifter. Denna RNA-typ har två fördelar: den är mer hållbar och kan fungera som ett enzym. Men hur bildades dessa dubbelsträngar ursprungligen i jordens tidiga miljö?

I laboratorietester observerade forskare att dubbelsträngat RNA kan bildas genom hybridisering. Korta RNA-strängar drogs till motsvarande baser och bildade stabila dubbelsträngar. Dessa resultat är viktiga eftersom dubbelsträngat RNA kan bidra till att skapa protoceller, som är tidiga cell-lika strukturer.

Läs också:

Idag · 14:53

Avslöja genetiska hemligheter bakom högavkastande äppelträd: framtidens hållbara jordbruk med Fujiäpplen

Protoceller med dubbelsträngat RNA blev mer stabila och smälte inte samman lika lätt. Denna stabilitet är betydelsefull för att utveckla unika cellulära identiteter. I områden där protoceller ofta smälte samman skulle det ha varit svårt att bevara individuella egenskaper. Dubbelsträngat RNA bidrog till bildandet av stabila gränser som förhindrade sammanslagning.

Denna forskning förklarar inte bara hur livet uppstod utan har också betydelse idag. Under COVID-19-pandemin var RNA avgörande för att framställa vacciner. Genom att förstå hur stabilt RNA är kan vi underlätta framtida medicinska studier.

Job Boekhoven, som leder forskarteamet, säger att RNA är fascinerande eftersom det kan lagra information och påskynda reaktioner. Vissa tror att denna forskning bara är en tidsfördriv, men den har många fördelar. Att studera livets ursprung kan hjälpa forskare att förbättra medicinska teknologier och få en bättre förståelse för biokemiska processer.

ORIGINS-teamet upptäckte metoder för att få RNA-molekyler att hålla längre, vilket är viktigt för de tidiga stadierna av komplext liv. Denna insikt om RNA kan leda till framsteg inom medicinen. Deras forskning tillför värdefull kunskap och skapar nya möjligheter att studera livet på molekylär nivå.