Smrtící mozkové proteiny by mohly být klíčem ke vzniku života

25

Po desetiletí vědci diskutovali o tom, jak se život na Zemi poprvé objevil z neživé hmoty. Tato otázka je důležitá nejen z historického hlediska; pochopení tohoto přechodu může odhalit základní pravdy o biologii a vesmíru samotném. Nedávný výzkum ukazuje na neočekávaného kandidáta na katalyzátor života: priony, notoricky známé proteiny spojené se smrtelnými neurodegenerativními chorobami.

Dominantní teorie se dlouho soustředila kolem RNA, „příbuzné“ DNA díky její schopnosti sebereplikace. RNA je však křehká, takže její přežití v drsných podmínkách rané Země je nepravděpodobné. Proteiny, i když jsou stabilní, nemají schopnost samostatné reprodukce. Priony na druhou stranu tento paradox obcházejí.

Priony jsou špatně složené proteiny, které mohou způsobit, že jiné proteiny zaujmou stejný abnormální tvar. Toto sebereplikující chování, kdysi považované za čistě patologické, může být první formou molekulární dědičnosti. Proces zahrnuje skládání proteinů do stabilních forem pouze při interakci s identickými kopiemi, čímž se vytvářejí samoudržující řetězce. Tyto řetězce nebo fibrily jsou pozoruhodně odolné a přežívají v extrémních prostředích, jako jsou hydrotermální průduchy nebo horké prameny – místa, kde pravděpodobně začal život.

Experimenty potvrzují, že spontánně vytvořené proteinové fibrily mohou působit jako enzymy, které katalyzují důležité biochemické reakce. To znamená, že časný život nemusel RNA vůbec vyžadovat. Místo toho se mohl objevit „bílkovinný svět“, kde samoreplikující se proteiny řídily metabolismus a evoluci. Během milionů let mohl tento rozmanitý proteinový ekosystém položit základ pro první jednobuněčnou formu života, posledního univerzálního společného předka (LUCA).

Objev, že proteiny podobné prionům nejsou pouhými původci onemocnění, ale základními složkami biologických procesů, mění naše chápání původu života. Jsou přítomny v organismech od bakterií po savce, hrají roli v imunitě, paměti a adaptaci.

Tento výzkum neznamená, že priony způsobily život, pouze to, že jejich jedinečné samoreplikační vlastnosti by mohly být chybějícím článkem mezi chemií a biologií. Pokud se potvrdí, tato změna paradigmatu přepíše učebnice a předefinuje naše hledání života mimo Zemi. Samotná myšlenka, že smrtící veverky drží tajemství počátku života, je jasnou připomínkou toho, že i ty nejničivější síly mohou hrát tvůrčí roli ve velkolepém designu vesmíru.