Relikty světa RNA

„Co bylo dříve – DNA, nebo bílkoviny?“ ptali se vědci před několika desetiletími. Vždyť DNA kóduje tvorbu bílkovin a bílkoviny jsou zase potřeba pro kopírování DNA. Klasický problém vejce a slepice. Odpověď nakonec nabídla molekula RNA (ribonukleová kyselina), o níž se ukázalo, že je schopna jak kódovat genetickou informaci, tak současně fungovat jako RNA enzym, tzv. ribozym (Vesmír 74, 371, 1995/7 a 90, 517, 2011/9).

Ribozymy byly objeveny na počátku osmdesátých let minulého století. Postupně byla popsána řada chemických reakcí katalyzovaných ribozymy – např. spojování i „stříhání“ molekul RNA nebo spojování aminokyselin za tvorby bílkovin. Nobelova cena pro jejich objevitele – Thomase Cecha, Američana českého původu, byla udělena v roce 1989. V roce 1986 přišel další nobelista – Walter Gilbert – s představou „světa RNA“, podle níž dnešnímu světu DNA, RNA a bílkovin předcházel svět molekul RNA (Vesmír 78, 57, 1999/1) schopných kromě své vlastní replikace provádět i další jednoduché molekulární procesy. Až později v průběhu evoluce převzaly enzymatickou roli bílkoviny jako účinnější, přesnější a rychlejší katalyzátory buněčných reakcí. Ještě později vznikla i DNA jako mnohem stabilnější „médium“ pro uchování podstatně komplexnější informace (obr. 1). Protože RNA je dost složitá molekula, kladou si vědci otázku, jaké molekuly předcházely světu RNA. Možné scénáře navrhují jako předchůdce RNA stabilnější peptidovou-nukleovou kyselinu (PNA) nebo tvorbu RNA za pomoci polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH), jež se hojně vyskytují ve vesmíru.