Рассказ предка

Легко скручивается в узлы. Компьютерная графика транспортной РНК, сдвоенной для создания миниатюрной двойной спирали.

У РНК есть некоторые из достоинств ДНК как репликатора и некоторые из достоинств белка как универсального формообразователя ферментов. Четыре буквы РНК довольно похожи на четыре буквы ДНК, настолько, что любая последовательность может служить шаблоном для другой. С другой стороны, РНК с трудом образует длинную двойную спираль, что означает, что она несколько уступает ДНК как репликатор. Это отчасти потому, что система двойной спирали пригодна для исправления ошибок. Когда двойная спираль ДНК разделяется, и каждая отдельная спираль тут же служит шаблоном для комплементарной спирали, ошибка может быть немедленно выявлена и исправлена. Каждая дочерняя цепь остается прикрепленной к своему «родителю», и происходит сравнение с двумя шаблонами, мгновенно обнаруживая ошибку. Исправление ошибок, основанное на этом принципе, уменьшает количество мутаций до примерно одного на миллиард, что делает большие геномы, как наш, возможными. У РНК, у которой отсутствует этот вид исправления ошибок, количество мутаций в тысячи раз больше, чем у ДНК. Это означает, что только простые организмы с маленькими геномами, такие как некоторые вирусы, могут использовать РНК в качестве своего основного репликатора.

Но отсутствие структуры двойной спирали имеет и свою положительную сторону, наряду с недостатками. Поскольку цепь РНК не все время соединена со своей комплементарной цепью, а отделяется от нее, как только образуется, она легко скручивается в узлы, подобно белку. Так же, как белок скручивается на основании химического сродства аминокислот с другими аминокислотами в различных частях одной цепи, РНК делает это, используя простое правило спаривания оснований Уотсона-Крика, то же, что используется при создании копии РНК. Иными словами, испытывая недостаток в партнерской цепи, чтобы соединиться в двойную спираль, подобно ДНК, РНК легко «образует пары» со своими отдельными частями. РНК находит свои маленькие фрагменты, с которым она может образовывать пары, либо в миниатюрной двойной спирали, либо в некоторой другой форме. Правило образования пар утверждает, что эти фрагменты должны быть направлены в противоположные стороны. Цепь РНК, поэтому, имеет тенденцию образовывать ряд крутых изгибов.

Ассортимент трехмерных форм, которые способна образовать молекула РНК, возможно, не столь велик, как ассортимент большой молекулы белка. Но он достаточно большой, чтобы вселить мысль, что РНК могла бы обеспечить универсальный арсенал средств ферментов. И конечно, было обнаружено много ферментов РНК, названных рибозимами. Вывод в том, что у РНК есть некоторые из достоинств репликатора ДНК и некоторые из достоинств фермента белков. Возможно, до того, как появилась ДНК, первичный репликатор, и до того, как появился белок, первичный катализатор, был мир, в котором только одна РНК имела достаточно многие свойства, чтобы заменить обоих. Возможно, огонь РНК зажегся в первозданном мире и затем позже начал делать белки, которые изменились и помогли синтезировать РНК, а позже и ДНК, которая взяла на себя функции основного репликатора. Есть надежда на теорию РНК-мира. Она получила косвенное подтверждение в ряде прекрасных экспериментов, начатых Солом Шпигельманом (Sol Spiegelman) из Колумбийского университета и повторенных в различном виде через несколько лет другими учеными. Эксперименты Шпигельмана используют белковый фермент, который можно было бы посчитать обманом, но они приводят к таким захватывающим результатам, освещая такие важные звенья теории, что нельзя удержаться от чувства, что она имеет ценность, так или иначе.