Forskere har en ny teori om at ribosomer var det første skrittet i retning av livet på jorden.

Var dette det første livet på jorden?

Forskere har fremsatt en ny teori: Mikroskopiske maskiner inne i celler kan være det utgangspunktet som ble til alt livet på jorden.

27.2 2015 05:00

Hvordan oppsto livet her på jorden? Det spørsmålet har forskere strevd med i mange år. Hvordan så egentlig den aller første cellen ut?

Forskere er delt i to leirer:

Noen mener evnen til å kopiere arvemateriale må ha blitt utviklet først. Andre mener at det må ha vært stoffskiftet og evnen til å lage proteiner og sukker.

En ny teori

En forsker fra Aarhus Universitet i Danmark har imidlertid en ny teori.

Postdoktor Meredith Root-Bernstein fra Institut for Bioscience tror de første cellene oppsto omkring ribosomer – små «maskiner» i cellene – og at arvematerialet og stoffskiftet oppsto parallelt.

– Det kan være med på å forklare det hullet som finnes mellom en miks av komplekse kjemikalier og egentlige celler. Ribosomene er mer innfløkte enn en vilkårlig blanding av kjemikalier, men de er samtidig langt mindre komplekse enn cellene, forklarer Root-Bernstein.

Teorien hennes er publisert i Journal of Theoretical Biology.

Ribosomer med RNA

Ribosomer er i dag en enhet i cellene som konstruerer proteiner basert på genetisk informasjon.

En gang var ribosomene imidlertid mye mer enn bare deler av celler. De kom faktisk før cellene, og ifølge Root-Bernstein var de for flere milliarder år siden helt selvstendige, med sin egen genetiske informasjon i form av såkalt «super-RNA».

Dette RNA-et kunne lagre genetisk informasjon, men også fungere som et strukturmolekyl og hjelpe til med å oversette genetisk kode til proteiner.

Den manglende lenken

Ifølge teorien var ribosomer bindeleddet fra vilkårlige biologiske molekyler og liv på celle-nivå.

Livet oppsto altså ikke omkring arvematerialet – dette materialet, sammen med membranen og de andre funksjonene i cellen, stammer fra en støttefunksjon til ribosomene.

– Det revolusjonerer forståelsen av ribosomenes struktur, funksjon og evolusjonære betydning, forklarer Root-Bernstein.

Ikke overbevist

Postdoktor Kasper L. Andersen forsker også på ribosomer og RNA. Han jobber ved institutt for cellulær og molekylær medisin ved Københavns Universitet.

Han mener at studien er både original og interessant, og han er enig i at en forløper til moderne ribosomer var viktig i utviklingen av de første cellene.


RNA brukes i forskjellige former til forskjellige formål. Blant annet blir DNA oversatt til mRNA (messenger RNA), som igjen blir oversatt til proteiner. RNA blir brukt når ribosomene setter sammen aminosyrer til proteiner. Små RNA-stumper brukes til å gjenkjenne de enkelte aminosyrene. Dette kalles tRNA (bildet). Dessuten brukes RNA som strukturmolekyler i blant annet ribosomer.

Andersen er likevel ikke overbevist om at den nye teorien er riktig.

– Argumentene er foreløpig ikke overbevisende nok, sier han.

Andersen mener at teorien strider mot etablerte ideer om ribosomenes utvikling. De går ut på at ribosomer stammer fra små, enkle RNA-enzymer som langsomt har blitt større – ikke et ribosom med super-RNA.

DNA vil ikke bli kopiert

Et av Meredith Root-Bernsteins argumenter for at ribosomer er utgangspunktet for cellene, er at DNA i utgangspunktet ligger som en sammenrullet knute. Da er genene utilgjengelige.

Ifølge Root-Bernstein virker det ikke som DNA-et har særlig lyst til å bli kopiert, noe som gjør det lite egnet som grunnlag for det første livet. Et ribosom er derimot hele tiden klart til å oversette gener til proteiner.

Ribosomene har nettopp de egenskapene man kan forvente fra en ur-celle – nemlig lysten til å lese informasjon og konvertere den til funksjonelle molekyler.

– DNA ble utviklet senere for å beskytte informasjonen i ribosomenes RNA. Celler ble utviklet til å optimere prosessen der ribosomene kunne kopierer seg selv. Derfor mener vi at ribosomer ikke alltid har vært passive oversettere av DNA til proteiner. De var også en «missing link» til de første cellene, sier Root-Bernstein.

Root-Bernstein fortsetter å lete etter beviser for teorien. Blant annet ser hun etter tegn på at ribosomenes RNA inneholder rester av genetisk kode for andre funksjoner.

Referanse:

Meredith Root-Bernstein mfl.: The ribosome as a missing link in the evolution of life, Journal of Theoretical Biology (2014), DOI: 10.1016/j.jtbi.2014.11.025

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

 

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Proteinfabrikk

Ribosomer er små maskiner i cellene. De oversetter informasjon fra mRNA til proteiner. Ribosomene består av 3–5 RNA-molekyler og 50–80 proteiner. Ribosomene er plassert like ved cellekjernen.