Jedno od najvećih pitanja o nastanku života nema veze samo sa tim odakle su došli prvi složeni molekuli. Postoji još jednostavniji problem: kako su se oni uopšte dovoljno često susretali da bi nastale organizovane hemijske reakcije? Pre prvih ćelijskih membrana nije bilo zatvorenog prostora koji bi držao RNA, proteine i druge molekule na jednom mestu. U ogromnoj količini vode oni bi lako mogli da se razblaže toliko da se međusobno gotovo nikada ne sretnu. Istraživači Univerziteta u Bafalu pokazali su da sama RNA ima zanimljivo svojstvo koje je moglo pomoći u rešavanju tog problema: njeni molekuli mogu spontano da se okupljaju u mikroskopske kapljice, odnosno biomolekularne kondenzate. SciTechDaily je 29. avgusta predstavio istraživanje prema kojem samo jedna mala hemijska razlika između RNA i DNA čini RNA mnogo sposobnijom da takve kapljice formira čak i pri uslovima visoke temperature i kiselosti kakvi su možda postojali na ranoj Zemlji.
RNA i DNA izgledaju veoma slično. Obe su napravljene od lanaca nukleotida, ali šećer u RNA sadrži dodatnu hidroksilnu grupu – jedan mali atomски dodatak koji dramatično menja hemijsko ponašanje molekula. U eksperimentima je upravo ta grupa pomagala RNA lancima da ostvare više interakcija sa vodom i jedni sa drugima. Kada koncentracija i uslovi postanu odgovarajući, molekuli se odvoje od ostatka rastvora i naprave veoma guste tečne kapljice. Slično ponašanje postoji i u današnjim ćelijama. One ne organizuju svaki proces membranom; pojedini proteini i RNA jednostavno se okupe u privremeni kondenzat u kojem se određene reakcije odvijaju mnogo efikasnije.
Posebno je zanimljivo što RNA kapljice vremenom mogu da postanu gušće i više nalik gelu. Na prvoj Zemlji to je možda bilo korisno jer su složeniji molekuli morali da prežive vrlo zahtevne uslove – promene temperature, kiselost, UV zračenje i razblaživanje. Gusta mikroskopska struktura mogla je da zadrži određene molekule zajedno dovoljno dugo da se među njima odvijaju reakcije. Ipak, niko ne tvrdi da je eksperiment rekonstruisao pravi nastanak života. Još ne znamo tačnu hemiju ranih okeana, jezera ili hidrotermalnih sredina, niti da li su prvi samoreplikujući sistemi zaista bili RNA. Studija pokazuje samo da jedna od ključnih pretpostavki „RNA sveta“ ima fizički mehanizam koji može funkcionisati i bez moderne ćelije.
To je fascinantno zato što se granica između žive i nežive materije tada pokazuje manje oštrom nego što intuitivno zamišljamo. Kapljica RNA nije živa. Ne jede, nema metabolizam niti nužno može da se razmnožava. Ali već pravi nešto što će kasnije postati osnovni princip ćelije – odvaja određenu hemiju od ostatka okoline i koncentriše molekule na jednom mestu. Možda prvi korak prema životu nije bila savršena ćelija koja se pojavila odjednom, već veliki broj ovakvih nepotpunih sistema od kojih je svaki rešavao jedan mali problem. Jedna dodatna hemijska grupa u RNA mogla je biti sitnica koja je pomogla molekulima da prestanu da plutaju sami i počnu da se okupljaju.
S.B.
