QT45 – egy 45 egységből álló, önreprodukációra képes RNS, amely jeges körülmények között található, és amit ez a terepmunkára nézve jelent
Az ősóceánok jeges zsebeiben a fagyás-olvadás ciklusok nagyságrendekkel növelhetik az oldott anyagok koncentrációját, mikroreaktor-szerű körülményeket teremtve, hasonlóan ahhoz, ahogy a hűtött elosztó központok és a hűtőlánc logisztika koncentrálja és mozgatja a rakományt a terminálok között.
Főbb eredmények egy pillantással
A Cambridge-i MRC Molekuláris Biológiai Laboratórium (LMB) kutatói azonosítottak egy kompakt RNS molekulát, a QT45-öt, amely 45 kémiai egységből áll, és képes RNS szálak másolására, sőt, önmaga szintetizálására is enyhén lúgos, fagyott körülmények között. A QT45 lényegesen rövidebb, mint a korábban vizsgált ribozimek (gyakran >150 egység), ami növeli a spontán kialakulásának valószínűségét a korai Föld valószínűsíthető környezeteiben.
Hogyan találták meg a molekulát
A felfedezés egy szisztematikus szelekciós folyamatot követett. Véletlenszerű RNS szekvenciák egy nagy könyvtárát – nagyságrendileg trilliós variánsok – generálták, és iteratív szelekciós és mutációs ciklusoknak vetették alá. Azokat a szekvenciákat, amelyek bármilyen másolási aktivitást mutattak, megtartották és több körön keresztül evolúcióra késztették, amíg egy reprodukálható replikációs sáv meg nem jelent a géleken, jelezve a QT45 megjelenését.
Kísérleti csúcspontok
- Véletlenszerű könyvtár: ~1 000 000 000 000 szekvencia szűrve
- Szelekciós módszer: iteratív dúsítás a másolási aktivitás érdekében
- Eredmény: QT45 megjelenése több szelekciós ciklus után
- Csonkítás: a funkció ~35 egységig megmaradt, csökkent hatékonysággal
- Környezet: aktivitást figyeltek meg hideg, enyhén lúgos, fagyás-olvadás körülmények között
Összehasonlító teljesítmény
| Attribútum | Tipikus hosszú ribozimek (>150) | QT45 (45 egység) |
|---|---|---|
| Hossz | 150+ egység | 45 egység (lehet 35) |
| Spontán kialakulás valószínűsége | Nagyon alacsony | Magasabb |
| Önmásoló képesség | Nehezen bizonyítható | Bizonyított (szintetikus ön-szintézis) |
| Optimális körülmények | Nem egyértelmű vagy meleg | Enyhén lúgos, fagyott mikro környezetek |
Miért fontosak a fagyott zsebek
Amikor a víz megfagy, a jégkristályok kizárják az oldott anyagokat, és folyékony erekbe koncentrálják őket. Ez a koncentrációs mechanizmus felgyorsít néhány reakciót, és stabilizálja a labilis molekulákat, mint például az RNS. A csapat azt sugallja, hogy a váltakozó hő- és hidegviszonyokkal rendelkező környezetek – például a sarkvidékek közelében található hidrotermális tavak – koncentrációs, termikus ciklusokat biztosítanak.
