“Dunia RNA” bisa dimulai

Para peneliti yang mencoba memahami bagaimana kehidupan bisa muncul dari sup primordial bumi telah menemukan perilaku menarik dalam asam ribonukleat (RNA) yang menurut mereka mungkin telah memberi jalan bagi kehidupan berbasis RNA.

Lambang game 14 inci | Ulasan Asus ROG Zephyrus G14

Penelitian tim, yang diterbitkan minggu ini di Proceedings of the National Academy of Sciences, menggambarkan ribozim yang dapat menciptakan lingkungan di mana RNA bereplikasi dengan lebih akurat. Upaya lebih lanjut untuk mereplikasi RNA sendiri menghasilkan versi baru dengan terlalu banyak kesalahan untuk tetap berfungsi.

“Kita sedang mengejar awal evolusi,” kata Gerald Joyce, salah satu penulis makalah dan presiden Salk Institute, dalam laporan institut tersebut. “Dengan mengungkap kemampuan baru RNA ini, kami mengungkap potensi asal usul kehidupan itu sendiri dan bagaimana molekul sederhana membuka jalan bagi kompleksitas dan keragaman kehidupan yang kita lihat saat ini.”

Hipotesis RNA World adalah gagasan bahwa RNA dapat memulai biologi bumi tanpa DNA atau protein. Hipotesis tersebut didasarkan pada ribozim, molekul RNA yang menjalankan fungsi enzim, yaitu protein yang mengkatalisis dan mempercepat reaksi kimia.

Dalam percobaan laboratorium mereka, para peneliti mengembangkan ribozim RNA polimerase tertentu yang mampu menghasilkan untaian RNA dengan presisi lebih tinggi dibandingkan upaya sebelumnya. Upaya-upaya sebelumnya ini menghasilkan ribozim yang mampu menghasilkan versi baru dari dirinya sendiri, namun pada akhirnya begitu banyak kesalahan yang ditambahkan pada untaian sehingga ribozim kehilangan fungsinya.

Memodelkan Asal Usul Kehidupan: Bukti Baru ‘Dunia RNA’

Ribozim yang digunakan oleh tim adalah “martil,” spesies yang membelah molekul RNA lainnya. Varian baru hiu martil ribozim yang diproduksi dalam proses ini lebih mudah ditiru dibandingkan hiu martil asli yang digunakan tim. Kepala martil dari polimerase dengan ketelitian lebih tinggi (ditampilkan di sebelah kanan dalam video di atas) mempertahankan fungsinya dan menghasilkan urutan baru, sedangkan kepala martil yang diperoleh dari polimerase dengan ketelitian lebih rendah kehilangan fungsinya (ditunjukkan sebagai titik putih pada grafik di atas) .

“Studi ini menunjukkan bahwa permulaan evolusi mungkin terjadi sangat awal dan sangat sederhana,” kata Nikolaos Papastavrou, peneliti di Salk Institute dan penulis utama studi tersebut, dalam rilisnya. “Sesuatu pada tingkat molekul individu dapat menopang evolusi Darwin, dan itu bisa menjadi pemicu yang memungkinkan kehidupan menjadi lebih kompleks, dari molekul, sel, hingga organisme multiseluler.”

Tim tersebut belum menghasilkan RNA polimerase yang dapat mereplikasi dirinya sendiri; yaitu ribozim yang proses replikasinya berlangsung secara mandiri. Menurut para peneliti, operasi RNA otonom ini bisa terjadi pada dekade berikutnya.

Lebih lanjut: Blok penyusun RNA terlihat di pusat Bima Sakti