Zagonetka glasi: odakle uopšte RNK i DNK?
 

Jedna od komponenti ovih makromolekula je i petougljični šećer: dezoksiriboza kod DNK, riboza kod RNK. Obje molekule su ciklusi, ali nisu svih 5 atoma karbona unutar ciklusa – u prstenu su 4 atoma karbona i atom oksigena. Jedina razlika između riboze i dezoskiriboze jeste šta imaju na 2. atomu karbona: kod riboze to je hidroksilna grupa, a kod dezoksiriboze, to je hidrogen, odakle i nazivi “dezoksi-” jer je dezoksiriboza ustvari redukovana riboza.

 

 

 
Zašto RNK ima ribozu, a DNK dezoksiribozu, e to je priča za jedan drugi post – obećavam da će biti uskoro.
 
Nego, vratimo se na početak. Na prapočetak. Odakle uopšte ove molekule?
 
Rad objavljen u Science u aprilu ove godine, sugerira kako su komete i meteori potencijalni izvori ovakvih organskih molekula
 
Cornelia Meinert i Uwe Meierhenrich te njihov tim sa University Nice Sophia Antipolis su stvorili vještačku kometu tako što su kondenzovale vodu, metanol i amonijak u vakuumu, na temperaturi od -195 °C i pri vrlo niskom pritisku od p = 10−7 mbar. U ovom eksperimentu su smjesu u vakuumu izložile i ultravioletnom zračenju kako bi simulirale stvaranje ledenih kristala koji tvore komete. Kada je ovaj materijal zagrijavan do sobne temperature, dobivena smjesa je sadržavala ribozu i još neke šećere u omjerima koji su mnogo veći od toga da bi se nazvali tragovima.
 
Tako su ove organske molekule mogle dospjeti na Zemlju, prije nekoliko milijardi godina – meteori i komete koji su udarali u površinu naše planete su “dostavili” i osnovne gradivne materije nukleinskih kiselina.
 
Naravno, površina Zemlje se morala dobrano ohladiti kako bi temperatura bila “taman” za formiranje ovakvih molekula iz prašine meteora i kometa – ni previše niska, kao na kometama, ni previše visoka, kao što je to bilo u ranim danima Zemlje. Zato nije slučajnost da se život razvio upravo na Zemlji, koja je u nekom trenutku svoje geološke istorije stekla idealnu temperaturu za formiranje i održavanje ovih organskih molekula, za razliku od drugih planeta Sunčevog sistema.


Pitanje je u kom su periodu Zemljine geološke istorije meteori i komete mogli “dostaviti” ove molekule. Najstariji fosilni ostaci na Zemlji su stromatoliti, ostaci cijanobakterija, a koji su stari oko 3.5 milijardi godina, iz doba arhaika. Premda je Zemljina atmosfera bila siromašna kisikom, izgleda da je temperatura na Zemlji, suprotno očekivanjima, bila tek nešto viša od temperature danas, zbog fenomena “faint young Sun paradox” (javite mi prevod za ovo, ne znam ga)  tj. fenomena da je Sunčeva radijacija u ranim danima Zemlje iznosila svega 70% radijacije danas. Šta god da se dogodilo sa temperaturom na Zemlji u arhaiku, omogućilo je formiranje organskih molekula poput riboze i dezoksiriboze te niza drugih, za život tako potrebnih molekula.

Stromatoliti, izvor:amazingdata.com
                                           

 

Naučnike sada zanimaju pitanja hiralnosti molekula. Organske molekule mogu imati lijevu i desnu formu te se dvije hiralne molekule odnose kao lijeva i desna šaka, kao lik i predmet u ogledalu, U DNK se nalazi D-dezoksiriboza, a ne L-forma molekule. Inače, upravo su L-forme obično one koje ulaze u sastav živog svijeta – L-forme aminokiselina grade proteine, a ne d-forme. Zašto je ovo slučaj sa dezoksiribozom – naučnici misle da su odgovori skriveni u interstelarnom prostoru.