Az Egyesült Államok és Dél-Afrika tudósai kimutatták, hogy a rövid RNS nukleotid láncok spontán módon egyesülhetnek egymással, hogy nagy molekulákat képezzenek. Ez a képesség szükséges a genetikai információkat tároló enzimatikus aktivitású vegyületek primer táptalajában történő megjelenéséhez. A kutatók cikket a Royal Society Open Science folyóiratban tették közzé.
Az RNS-világ hipotézise szerint az élő sejtek prekurzorai olyan enzimmolekulák (ribozimok) voltak, amelyek képesek önmaguk másolására (replikálódására). Ismeretes, hogy ezek a vegyületek nagyok és összetettek. Úgy kellett, hogy kisebb molekulákból képezzék őket egy ligandásnak nevezett folyamat útján, ahol a végén két nukleotidlánc kapcsolódik. Az ilyen reakciót azonban külön enzimek csoportja (ligázok) hajtja végre, így az RNS-világ lehetetlen lenne olyan ribozimok jelenléte nélkül, amelyek biztosítják a saját ligálódását.
A kutatók a komplex R18 ribosim RNS polimerázt alkalmazták kutatási objektumként. Ennek a nagy molekulanak két aktív helye van. Az egyik polimeráz aktivitást hajt végre, vagyis nukleotidokból szintetizál egy RNS molekulát, a másik egy ligáz mag. A szakemberek különféle fragmenseket távolítottak el a ribozimból, és egy sor kis láncot kaptunk, amelyek mindegyikének ligandum-központja volt. Az utóbbi, valamint a teljes R18 polimerázt olyan környezetbe helyeztük, amely más kicsi RNS molekulákat (szubsztrátokat) tartalmazott.
A tudósok kiértékelték a molekulák önkötési képességét. Az R18 nagyon alacsony aktivitást mutatott, de a legkisebb szál (R18-T4) sokféle RNS-molekulát magához ragasztott. A lánchossz növekedésével a ligázaktivitás csökkent, és a molekula csak bizonyos szubsztrátokhoz tudott kötődni. A szakértők szerint így kapják meg a ribozimok az élő sejtekben levő enzimek sajátosságát.
A tanulmány eredményei azt mutatták, hogy az RNS-világ korai szakaszában nagy molekulák jelentek meg a ligázok különböző kis ribonukleáris láncokkal történő fúziója útján. Az ilyen vegyületek kezdetben nem tudtak hatékonyan végrehajtani az enzimatikus funkciókat, mint például az önmásolás, ám bizonyos szubsztrátokra már specifikusságot mutattak. A molekuláris evolúció során megnőtt a replikációs képességük.
