Hur började livet? Del två

av Emil V. Nilsson

(Del 1 finns här.)

Idag kan ingen med säkerhet säga hur livet började, men när det kommer till ärftlighet bär dagens organismer med sig en tydlig ledtråd: molekylen rna. Ärftlighet är avgörande för evolution och själva grunden för att livet skulle få fart. Däremot så är många forskare idag eniga om att ärftlighet inte var det första steget för att gå från icke-liv till liv, det handlar snarare om hur kemiskt bunden energi kunde utvinnas.

Vi vet att livets byggstenar i sin enklaste form fanns på plats redan när jordklotet var ungt. Det fanns varken rna eller dna-molekyler, men de olika kvävebaser som rna och dna byggs upp av fanns där. Kvävbaserna är grunden i det genetiska alfabetet och hos rna är de guanin, adenin, uracil och cytosin; men hur fungerar det nu?

I din kropp och hos allt som lever idag är det dna som bär ärftligheten. Varje gång en cell delas så kopieras den ärftliga informationen i dna med hjälp av ett helt maskineri av proteiner. Under flera tusen miljoner år har det varit så, innan människor fanns, innan djur fanns och innan flercelliga organismer fanns och så långt vi förstår under hela den enorma tidsrymd som det funnits bakterier. Men hur var det innan dess?

Rna-världen

Det verkar inte finnas kvar något liv från tiden innan dna blev bärare av ärftligheten. Det är inte ont om hypoteser som är mer eller mindre grundade i vetenskapliga resonemang och den viktigaste är den om rna-världen. Rna är bärare av ärftlighet hos en del virus och rna är en viktig komponent i det enzym (ribosom) som omvandlar informationen i dna till långa kedjor av aminosyror; proteiner. Dessutom kan rna fungera både som ett enzym, en uppgift som framför allt proteiner sköter i din kropp, och som en bärare av ärftlig information, som dna. Experiment har visat att det går att konstruera rna-molekyler som kan kopiera sig själva och att en evolutionsprocess gör att de mest effektiva kopiatormolekylerna snart blir dominerande.

Även om rna måste ha haft en viktig roll i det tidiga livets utveckling så finns det problem med hypotesen att livet skulle ha börjat med just rna. Matematiska modeller visar att en enkel rna-molekyl hade ackumulerat för många fel för fort, det hade helt enkelt inte varit möjligt för en enkel molekyl att evolvera under en längre tid. Men vad hade hänt om det fanns flera molekyler som ar ärftligheten från början?

Flera molekyler i en hypercykel?

Idén är inte ny. Nobelpristagaren Manfred Eigen har med matematiska modeller visat hur en handfull olika molekyler tillsammans skulle kunna fungera som bärare av ärftlighet i något som kallas en hypercykel. Forskare som Niles Lehamn har nu visat att det går att få en blandning av olika molekyler att fungera på detta sätt i ett provrör.

Här är vi fast i ett vetenskapligt dilemma. Även om många forskare är ense om att rna kan ha varit bärare av ärftlighet hos tidigt liv så är det otroligt svårt att hitta bevis för att så verkligen var fallet. Berggrunden under våra fötter har varit nedsmält till magma minst en gång sedan tiden då dessa organismer kan ha funnits. De bevis som en gång kan ha funnits bevarade i berget har helt enkelt gått upp i rök. På samma sätt kan hypotesen om en hypercykel av olika molekyler knappast bli något mer än just en hypotes. Men det finns andra möjligheter. På planeter som mars kan enklare former av liv fortfarande finnas vid liv. Vi måste helt enkelt fortsätta leta.

Mycket av materialet i den här texten innehåller information från Ed Yongs blogg ”A network of molecules, building each other at the dawn of time”.

Artikeln är publicerad här med vänligt tillstånd från Emil V. Nilsson.

Kommentarer inaktiverade.