Что появилось сначала – курица или яйцо? Ни то ни другое!
Существует РНК-молекула с очень специфическими свойствами, каталитическая РНК, которая обозначается как «рибозим» – это понятие состоит из двух частей – «рибо» и «энзим» (фермент), поскольку РНК ведет себя как фермент, несмотря на то, что она не является белком (из которых обычно состоят ферменты). Этот рибозим может расщеплять другую РНК многократно, не «истощаясь», что типично для каталитической активности ферментов в целом.
В Калифорнии совсем недавно было показано, что если поместить такие РНК-молекулы в пробирку, то там будут происходить удивительные вещи. Они могут расщеплять, соединять, реплицироваться и даже мутировать, чтобы создать условия для эволюционирования, а также защищаться от родственных РНК. Репликацию РНК в пробирке продемонстрировал Джерри Джойс в Ла-Холье, который много лет подбирал подходящие условия для такого эксперимента. Для каждого следующего круга репликации он неоднократно выбирал из пула РНК более быстро реплицирующиеся РНК, что приводило к повышению скорости репликации. Это соответствует эволюции, происходящей в пробирке, где РНК может мультиплицировать и совершенствоваться, то есть эволюционировать. Возможно, это еще не реальная жизнь, но нечто близкое к ней. Действительно мертвая частица песка не способна на такое. Таким образом, рибозим по крайней мере гораздо живее песчинки.
Каталитическую РНК открыли Том Чех и Сидни Альтман. В то время каталитическая активность считалась привилегией белков и никому не приходило в голову, что РНК может быть катализатором. В настоящее время рибозимы могут рассматриваться как самые важные строительные блоки в начале формирования жизни и, возможно, остаются в этой роли и сейчас. Каталитическая РНК даже способна к саморасщеплению, а затем восстановлению на месте разреза, что напоминает сплайсинг, о котором шла речь выше. Рибозимы, мелкие РНК-молекулы, могут делать всё: расщеплять, соединять, реплицироваться, эволюционировать, – в то время как клеткам млекопитающих для одной из таких же процедур, сплайсинга, требуется больше ста белков. Безусловно, в реальности невозможно проводить такое сравнение, поскольку мы устроены гораздо сложнее, то же касается и сплайсинга. Однако рибозимы настолько просты и универсальны, что разве они не кажутся очень древними? Ниже приводятся доводы в пользу данного утверждения.
В настоящее время появился новый ответ на вопрос, что было первым – ДНК или белки. Это молекулярно-биологическая версия хорошо известного вопроса: курица или яйцо? А ответ прост: ни то ни другое. Это была РНК! В 1989 г. об этом даже упоминалось в пресс-релизе Комитета по присуждению Нобелевской премии, посвященном Чеху и Альтману, когда они были удостоены этой чести за впечатляющее открытие каталитических РНК, рибозимов. Белки-ферменты тем не менее не попали в немилость, поскольку большинство из них на несколько порядков эффективнее каталитических РНК. Белки-ферменты составляют основу нашего метаболизма в целом, в каждой клетке. Но они появились позднее. А для синтеза белка необходимы рибозимы! Поживем – увидим! Некоторые рибозимы в процессе эволюции превратились в белковые ферменты. Тенденция перехода от РНК к белкам является общим прогрессом в эволюции и часто наблюдается.
