In de bekende levensvormen anno nu slaat het DNA de informatie op en doen eiwitten het werk. De meeste wetenschappers zijn het er over eens dat het eerste leven ontstond uit RNA. RNA kan namelijk zowel informatie opslaan als iets ‘doen’. Maar waar kwam RNA vandaan? RNA is namelijk niet erg stabiel. Volgens biochemicus Holliger is er maar één logische verklaring.
Wat is RNA?
RNA is minder bekend dan DNA. RNA vervult in onze cellen de rol van ‘kladpapier’ dat van DNA wordt gekopieerd en vervolgens weer wordt vertaald, in eiwitten deze keer. Ook het celonderdeel dat RNA vertaalt in eiwitten, het ribosoom, bestaat zelf bijna helemaal uit RNA.
RNA is dus heel erg belangrijk, want zonder RNA zou ons DNA niet gelezen kunnen worden. Nu is het bijzondere aan RNA dat het zowel informatie bevat (zoals DNA) en als enzym kan werken (zoals een eiwit). Een molecuul dat zowel informatie draagt als iets kan doen is uiteraard de ideale kandidaat om de oorsprong van het leven te zijn.
Bezwaren tegen RNA: molecuul leeft erg kort
DNA blijft tienduizenden jaren goed. Daarom kan er zelfs nu nog DNA van Egyptische mummies, Neanderthalers en mammoeten worden gevonden en willen sommige onderzoekers proberen de mammoet weer tot leven te wekken. Dat geldt niet voor RNA. Het molecuul houdt het niet langer dan enkele uren tot dagen uit. Dat is uiteraard niet erg handig voor een proto-levensvorm. Sommige onderzoekers gebruiken dit argument om de RNA-wereld hypothese naar hartenlust af te branden.
Andere onderzoekers zijn bezig omstandigheden te verzinnen waaronder RNA wel lange ketens kan hebben gevormd die stabiel genoeg waren om zich tot een vorm van protoleven te ontwikkelen. In één theorie ligt de wieg van het leven in ijs. Bij temperaturen rond het vriespunt bestaat RNA namelijk veel langer dan op kamertemperatuur.
Is het leven in ijs ontstaan?
Als water bevriest, klitten de watermoleculen samen om zuiver ijs te vormen. De opgeloste stoffen, zoals RNA, worden geconcentreerd in het water dat overblijft. In een experiment voegde biochemicus Holliger een ribozym (een RNA-enzym) toe aan een ‘oerbrouwsel’ van RNA-nucleotiden (‘bouwstenen’ van RNA). Hij ontdekte dat het ribozym veel langer actief bleef in de ijzige omgeving. In het ijs kan zich mogelijk een soort Darwinistische evolutie tussen verschillende RNA-strengen hebben ontwikkeld, waarbij uiteindelijk sommige strengen er in slaagden om samen te werken en een primitieve celwand te vormen. Pas op het moment dat het leven er in slaagde DNA te ontwikkelen, konden hete, minder gastvrije omgevingen worden gekoloniseerd. Dat laatste overigens met succes. Er zijn nu levensvormen die tot boven de honderd graden kunnen leven.
Bronnen
Olexandr Isayev, Cold start of Life: Ice as a protocellular medium for RNA replication (2010)
Attwater, J., Wochner, A., Pinheiro, V., Coulson, A., & Holliger, P. (2010). Ice as a protocellular medium for RNA replication Nature Communications, 1 (6), 1-8 DOI: 10.1038/ncomms1076
Op zich een interessant gegeven, maar daarnaast is nu voor het eerst ontdekt, dat er meteorieten zijn die DNA bevatten. Als die er nu zijn, zijn ze er ook altijd al geweest. Even zo goed kun je dan door redeneren, dat hiermee het leven als gevolg van Panspermie, zich altijd wel kan ontwikkelen op geschikte plaatsen. De aarde is dan slechts één van die plaatsen waar dit geschiedde.