Az élet keletkezése ELTE, Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék

Az előadások a következő témára: "Az élet keletkezése ELTE, Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék"— Előadás másolata:

1 Az élet keletkezése ELTE, Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék
Dr. Kun Ádám, Ph.D. tudományos főmunkatárs okleveles biológus, okleveles vegyész Kedves Hallgatók! Ahogy az órán is jeleztem adatot és képletet nem kérdezek vissza. Tehát például kérdezhetem, hogy mire jó a formóz reakció, vagy, hogy prebiotikus körülmények között adenint, hogyan lehet előállítani, de a reakciók NEM kellenek. ELTE, Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék

2 A megfejtetlen rejtély: az élet keletkezése
Tudjuk, hogy van élet Ha találunk egy utat, akkor sem lehetünk biztosak benne, hogy azt az utat járta be az Élet

3 Út az élethez – Az összetettség növekedése
Makromolekula Monomer Protosejtté integrálás Funkció szerzés

4 Indormáció hordozó templát
Funkció szerzés Kódolja Kompartmentalizál Anyagcsere Enzim Indormáció hordozó templát Membrán Monomert állít elő Replikál Monomert állít elő

5 A monomerek és makromolekulák prebiotikus szintézise
Funkció Monomer Makromolekula katalizátor (enzim) aminosav fehérje információ hordozó nukleotid (bázis, cukor) DNS / RNS membrán zsírsavak micella, lipid vezikulum Nem állítja senki, hogy rögtön a mai építőkövek jelentek meg az első élet felé tett lépésekben, bár az első élőlényben biztosan ezek voltak. Az élet keletkezése idejében a Földi körülményekre csak sejtéseink vannak. Ahogy arra később utalni fogok, a légkör összetétele mai napig nem teljesen lezárt viták tárgya. Először feltételezték, hogy a légkör erősen redukáló volt (metán (CH4), ammónia (NH3), hidrogén (H2)). Redukáló atmoszférában a szerves anyagok keletkezése valószínűbb (lásd később). További kutatások alapján enyhébben redukáló légkör tűnt valószínűleg (széndioxid (CO2), nitrogén (N2) és víz (H2O) kisebb mennyiségben szén-monoxid (CO) és hidrogén (H2)). Egy friss tanulmány azonban (Tian, Toon, Pavlov & De Sterck A hydrogen-rich early Earth atmosphere. Science 308: ) magas légköri H2 koncentrációt jósol, ami könnyebbé teszi a szerves anyagok keletkezésének megmagyarázását.

6 Molekuláktól az első sejtig
Aminosavak – Fehérjék – Enzimek Nukleotidok – DNS/RNS – Genetika alapjai Lipidek – Membárnok – Felszínek RNS Világ Információ replikáció - Eigen Paradoxona Az élet kódja: Transzláció A genetikai kód eredete Az utolsó közös ős - Az első protosejt

7 Aminosavak – Fehérjék - Enzimek

8 Aminosavak Minden aminosavban van egy amin csoport (NH3) és egy karboxi-csoport (COOH) (az ábrán feketék). Az aminosavak az oldalcsoportjukban térnek el (kékkel szedve). A narancs mezőben nem-poláris, hidrofób (víztaszító) oldalcsoportú aminosavak vannak, a többi aminosav poláris és hirdofil (vízkedvelő). A lila mezőben levő oldalláncok savasak (karboxi-csoport). A kék mezőben levő oldalláncok bázikusak (amin-csoport van az oldalláncban). A genetikai kóddal kódolt aminosavakon kívül számos más aminosav is található a fehérjékben, amelyeknek a legtöbbe a standard aminosavak módosítással jön létre. Ilyenek például az 5-hidroxi-lizin, a 3-hidorxi-prolin, N-formil-metionin, -karboxilglutaminsav.

9 Prebiotikus szintézis
Kiindulási anyagok elérhetőek prebiotikus körülmények között A szintézis útja elképzelhető prebiotikus körülmények között A két feltétel együttese messze nem triviális kihívás a szerves szintetikus vegyészek számára. Egy példa az adenin előállítására úgy kezdődik, hogy: 6-kloropurin és 1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthylamine 1:1 izopropanolban levő elegyét reflux hőmérsékleten tartsd 20 óráig. Sem a kiindulási anyagok, sem a szerves oldószeres közeg nem elérhető prebiotikus körülmények között.

10 Miller-Urey kísérlet Aminosavak (glicin, szarkozin, alanin)
Metán (CH4) Ammónia (NH3) Hidrogén (H2) Víz (H2O) Elektromos kisülés A kémiai evolúció kutatásának mérföldköve volt Stanley Miller kísérlete (Stanley L. Miller (1953): Production of amino acids under possible primitive Earth conditions. Science 117: ), amely során kísérletesen állított elő szerves molekulákat prebiotikus körülményeket modellezve. A kísérletben erősen redukáló, metánt, ammóniát és vizet tartalmazó légkört tételezett fel. A rendszert vízzel (ősóceán) kiegészítve, energiaforrásként pedig elektromos kisülést alkalmazva azt a meglepő eredményt kapták, hogy az oldatban aminosavak és más szerves molekulák vannak. Az aminosavak jelenléte igazolt, azonban oligopeptiddé nehezen kapcsolódnak össze és akkor sem biztos, hogy az a mai szervezetekben „megszokott” peptidkötésen keresztül történik. A kísérletben a genetikai kód által kódolt 20 aminosavon kívül számos más aminosav is megjelent. A „természetes” aminosavak messze nem a leggyakoribbak. Továbbá például a lizin, arginin és hisztidin szintézise még nem megoldott. Az előbbiekhez hozzátartozik, hogy mostanában a légkörfizikusok erősen kétségbe vonják egy ősi redukáló légkör jelenlétét. Modelljeik alapján valószínűbb, hogy a légkör főleg CO2, N2 és H2O keveréke volt, kisebb mennyiségű CO és H2 jelenlétével. Így a fenti reakciókhoz a redukált szenet vagy a víz alatti hidrotermális hasadékokból, vulkánokból feltörő metán vagy az ásványi felszíneken végbemenő redoxi folyamatok szolgáltathatták. A hidrotermális hasadékok mellett – bár az óceán kémiai összetétele kedvez a szerves molekulák abiogén szintézisének – a magas hőmérséklet ( C) azonban túlságosan meggyorsítja a bomlást, ami lehetetlenné tesz bizonyos reakcióutakat és a makromolekulák felgombolyodása sem megy megfelelően végbe. Aminosavak (glicin, szarkozin, alanin)

11 Makromolekulák: Fehérjék
Prebiotikus körülmények között nem állnak össze.

12 Nukleotidok – DNS/RNS – Genetika alapjai

13 Nukleotidok Nukleotid = nukleobázis + ribóz + foszfát
DNS/RNS alkotó elemei AMP A nukleinsavakat felépítő nukleotidokban egy ribóz vagy 2-dezoxiribóz molekulához kapcsolódik egy nukleobázis (adenin, guanin, timin, citozin vagy uracil), illetve egy foszfát csoport. Az RNS-ben a cukorváz ribóz, míg a DNS-ben ennek a 2-es szénatomon OH csoport fosztott változata, a dezoxi ribóz. A nukleotidok mindegyikének létezik dezoxi változata is, annak ellenére, hogy a DNS-ben uracil nincs (illetve az RNS-ben nincs timin). CMP UMP dTMP GMP

14 Formóz reakció A cukrok szintézise könnyen megoldható az úgynevezett formóz reakcióval, amelyben formaldehidből kiindulva egy bonyolult reakcióhálózatban mindenféle cukor jöhet létre, köztük ribóz is. A szintézis autokatalitikus, de a keletkezett cukrok elég instabilak. Továbbá a keletkezett cukrok mind kémiai felépítésüket, mind sztereokémiájukat tekintve elég vegyesek, és a biológiailag fontos cukrok – elsősorban a ribóz – egyáltalán nem fordulnak elő tömegesen az elegyben. Borát felszínen viszont a ribóz stabilizálható, s a reakció ezen irányban elvihető. Butlerov, A C. R. Acad. Sci. 53: Ricardo, et al Borate Minerals Stabilize Ribose A. Science 303: 196

15 Nukleobázisok Pirimidin bázisok Purin bázisok Citozin Uracil Timin
Adenin Guanin

16 Cianid polimerizáció A nukleinsavakban található bázisok közül az adenin, guanin, citozin és uracil abiogén keletkezését megfigyelték (bár a pirimidinek keletkezése egyes szerzők szerint kevéssé meggyőző), viszont a timinét nem. A szintézisben a hidrogén-cianid kulcsvegyület (Oró J. (1960) Synthesis of adenine from ammonium cyanide. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2: ), az adenin felfogható HCN polimerként is. Feltehető, hogy a bázisok abiogén szintézise megoldható, de a nukleozidok képzése belőlük problémás. A bázisok és a cukor reakciója purinok esetében nagyon kis mértékben végbemegy, azonban pirimidinek esetében a nukleozidok keletkezése reménytelennek tűnik. A nukleozidok foszforilációja vízmentes közegben jó kitermeléssel megtörténik (bár a megfelelő formájú foszfor jelenléte prebiotikus körülmények között kérdéses), de a foszforiláltság foka változó és mindenféle izomer keletkezik. A nukleotidok nagyon kis mértékben összekapcsolódnak, de a szükséges 3’-5’ foszfodiészter kötés mellett a 2’-5’ és a 5’-5’ is kialakul. Zubay, G. and T. Mui (2001). "Prebiotic synthesis of nucleotides." Origins of Life and Evolution of the Biosphere 31: Orgel, L. E. (2004). "Prebiotic adenine revisited: eutectics and photochemistry." Origins of Life and Evolution of Biospheres 34(4):

17 Genetika kémiai alapjai: Bázispárok
A C-G és a A-U(T) bázispárok hidrogéngidakkal kapcsolódnak Minden esetben egy nagyobb térigényű bázis (G v. A) van szemben egy kisebb térigényű bázissal (C v. U/T) DNS / RNS kettősspirál Megjegyzem, hogy RNS molekulában a kanonikus (G-C és A-U) párokon kívül a G-U pár is kialakul. Az RNS molekulák is képesek kettős spirál kialakítására (egyes helyeken az olvasható, hogy erre csak a DNS képes). Kettős RNS szálú vírusokban található ilyen. Az RNS kettőshélix szerkezete kissé más, mint a DNS hélixxé.

18 Makromolekulák: Oligonukleotidok
40-50 tagú oligomerek montmorillonit agyag felszíneken előállnak Montmorillonit vulkanikus hamuból keletkezik Perris, J. P Montmorillonite catalysis of mer oligonucleotides: laboratory demonstration of potential steps in the origin of the RNA world. Origins of Life and Evolution of the Biosphere 32, Montmorillonit = Na0.2Ca0.1Al2Si4O10(OH)2(H2O)10

19 Lipidek – Membárnok - Felszínek

20 Lipidek Glicerin + zsírsavak + foszfátcsoport
Hidrofil fej és hidrofób farok Telített vagy telítetlen zsírsavak Prebiotikus körülmények között a hosszú egyenes zsírsavak keletkezése nehézkes. Néhány telített zsírsav: Laurinsav (dodekánsav; C12:0): CH3(CH2)10COOH Mirisztinsav (tetradekánsav; C14:0): CH3(CH2)12COOH Palmitinsav (hexadekánsav; C16:0): CH3(CH2)14COOH Sztearinsav (oktadekánsav; C18:0): CH3(CH2)16COOH Arachidinsav (eikozánsav; C20:0): CH3(CH2)18COOH Néhány telítetlen zsírsav: Alfa-linolénsav, ALA (oktadekatriénsav, C18:3 ω-3): CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Dokozahexaénsav, DHA (C22:6 ω-3) Eikozapentaénsav, EPA (C20:5 ω-3) Linolsav (oktadecéndiénsav, C18:2 ω-6): CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Arachidonsav, AA (eikozatetraénsav, C20:4 ω-6): CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH Olajsav (oktadecénsav, C18:1 ω-9): CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Erukasav (dokozénsav, C22:1 ω-9): CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH Eszenciális zsírsavak Az eszenciális zsírsavak többszörösen telítetlen vegyületek, melyek között van omega-6 zsírsav (a linolsav) és omega-3 zsírsav (alfa-linolénsav, ALA) is. Ezek nélkülözhetetlenek az emberi táplálkozásban, mert nem tudja őket a szervezet előállítani. Az emberi test képes szintetizálni telített, vagy omega-9 egyszeresen telítetlen zsírsavakat, de nem képes kettős kötéseket vinni az omega-3 illetve az omega-6 helyekre, ezért az ilyen zsírsavakat kívülről kell pótolni. (Ezért ezeket "F-vitaminnak" is nevezik.)

21 Membrán kialakulás A micellák és membránok autokatalitikusan kialakulnak Ön-összeszerelődés (self-asembly) A sejtmembrán foszfolipidekből áll.

22 Felületek A felületek előnyösek termodinamikailag
Katalitikus aktivitásuk lehet Az ásványi felszínek védhetnek az UV sugárzástól Az ásványi felszínek elősegíthetik a homokiralitást „Szegény ember” kompartmentalizációja

23 Kompartmentalizáció A lipid membrán fontos, mert így elérhető, hogy a belső és a külső környezet eltérjen: Fontos anyagok benntartása (aminosavak, ATP) H+ grádiens pH, sókoncentráció Transzport szükséges! H+ gradiens kialakulása H transzporterek nélkül is lehetséges, lásd Chen I.A. & Szostak J.W. (2004) Membrane growth can generate a transmembrane pH gradient in fatty acid vesicles. PNAS 101:7965

24 Az élet építőkövei A monomerek és makromolekulák prebiotikus szintézise
Funkció Monomer Makromolekula katalizátor (enzim) aminosav fehérje ? információ hordozó nukleotid (bázis, cukor) ? DNS / RNS membrán zsírsavak ? micella, lipid vezikulum

25 Az RNS Világ

26 A DNS / fehérje világ előtt…
Ma élő élőlényekben Az információDNS-ben tárolódik Fehérjék az enzimek Kódolja Fehérje DNS Replikál Monomert állít elő

27 RNS enzimként is működhet és információt is tárolhat!
… egy RNS világ volt RNS enzimként is működhet és információt is tárolhat! RNS Replikálódik, hogy enzimet kapjunk Reakciókat katalizál, monomert állít elő Cech és munkatársai (Kruger, K. et al. Self-splicing RNA: autoexcision and autocyclization of the ribosomal RNA intervening sequence of Tetrahymena. Cell 31, (1982)) és nem sokkal később Altman és munkatársai is (Guerrier-Takada, C., Gardiner, K., Marsh, T., Pace, N. & Altman, S. The RNA moiety of ribonuclease P is the catalytic subunit of the enzyme. Cell 35, (1983)) olyan RNS molekulát írtak le, amely kémiai reakciót katalizál. Az első esetben a Tetrahymena nukleuszában a riboszómális RNS érésénél egy intron fehérje enzim nélkül vágódott ki az RNS láncból. A másik esetben RNáz-P-ről derült ki, hogy a katalízist az RNS rész végzi. Ezek a felfedezések lettek az alapjai az RNS világ hipotézisnek (Gilbert, W. The RNA world. Nature 319, 618 (1986)) DNS stabilabb és a fehérjék jobb enzimek

28 RNS világ bizonyítékai a mai szervezetek biokémiájában I
Természetes RNS enzimek (ribozim) Mindegyik RNS hasítást katalizál I. Csoportbeli intronok II. Csoportbeli intronok RNáz P Kalapácsfej Hajtűhurok Hepatitis Delta Vírus Neurospora Varkund Satelite RNA A természetes ribozimeknek napjainkig 7 csoportját izolálták. A természetes ribozimek (összefoglaló Doudna, J. A. & Cech, T. R. The chemical repertoire of natural ribozymes. Nature 418, (2002)) mindegyike RNS hasítást végez, bár különböző mechanizmussal (Westhof, E. Chemical diversity in RNA cleavage. Science 286, (1999); Doherty, E. A. & Doudna, J. A. Ribozyme structure and mechanism. Annual Review of Biochemistry 69, (2000); Doudna, J. A. & Lorsch, J. R. Ribozyme catalysis: not different just worse. Natue structural & molecular biology 12, (2005)). Joyce, G. (2002) Nature 418: alapján

29 RNS világ bizonyítékai a mai szervezetek biokémiájában II: Koenzimek
Koenzimek: valamilyen specifikus kémiai csoport átadásában résztvevő metabolitok (rengeteg reakcióban) Acetyl koenzim A (koenzim A): acetyl csoport NADH, FADH2 (NAD+, FAD): hidrogén és elektron ATP (ADP): nagyenergiájú foszfát NADP FAD NAD CoA ATP

30 RNS világ bizonyítékai a mai szervezetek biokémiájában III
Dezoxi-ribonukleotidok ribonukleotidokból keletkeznek (de ezt valószínűleg ribozimek nem tudják katalizálni). Riboswitches: Génreguláció vélhetően legősibb formája. Az mRNS térszerkezete határozza meg, hogy lefordítódik fehérjévé. Nukleozid-difoszfátot a ribonukleotid-reduktáz enzim redukálja dezoxi-nukleozid-difoszfáttá.

31 RNS világ bizonyítékai a mai szervezetek biokémiájában IV: Transzláció
mRNS tRNS riboszóma Mesterségesen előállított ribozimekkel a fehérjeszintézis megoldható. A transzkripciót az RNS-polimeráz enzim végzi. A DNS  fehérje „átmentet” (transzláció) RNS közvetítésével történik Riboszómában a peptidil transzfert egy ribozim végzi!

32 RNS világ lehetőségei:
RNS szintézis: Nukleotid képzés pirimidinből és aktivált ribózból; Polinukleotidok 5’ foszforilációja; 5’ foszfát aktiválása 5’,5’ pirofoszfát kötött nukleotid kapcsolással; Ligáz aktivitás; Legjobb szintetáz kb. 200 bázis hosszú és 14 nuklotidot tud egy templát alapján hozzákapcsolni egy oligonukleotid lánchoz 97.5%-os másolási hűséggel. Protein szintézis: Minden lépés megoldható. Aminosavak aktiválása (sokféle aminoaciláció); Peptid kötés kialakítás (peptidil transzfer) Membrán transzfer Redoxi reakciók (NAD függő alkohol dehidrogenáz) Egyéb reakciók (amid kötés bontás, alkiláció, porfirin metiláció, kén alkiláció, Diels-Alder cikloaddíció, amid kötés kialakítás, hidas bifenil izomeráció) Ezeket az RNS enzimeket mind in vitro evolúcióval állították elő.

33 Információ replikáció Eigen Paradoxona

34 Információ replikáció
A replikáció nem hibátlan (főleg nem replikáz és javító mechanizmusok nélkül) A másolás pontossága korlátozza a fenntartható információ hosszát. Mekkora információ (milyen hosszú RNS szál) tartható meg adott másolási pontosság mellett?

35 „Replikáció” egy példája
RNA RGA RNX RNH DNM RQA RNJ RPA WORLD WORLF WORLL IDRYD KORLD WERLD WORUD WORHD WORWD WRRLD HYPOTHESIS EYPKTHYSII HYPEXHESIS HYPETHESKS HYYOTHESIS HYPOSHESIS HYPOTMESIS HTPOTHESIS CYPOTGESIS HYPOTHEGIA HYPOXHLSIS HYPXTHESIS HYPUTHESIS

36 Eigen Pradoxona és a hibaküszöb
Nincs enzim nagy genom nélkül, és nincs nagy genom enzim nélkül Az Eigen féle összefüggés azt mondja ki, hogy a fenntartható információ hossza (N) fordítottan arányos a hibarátával (1-q). A modell alapfeltevése, hogy az információt hordozó vad típusú molekula replikációs rátája a legmagasabb (tehát az szaporodik a leggyorsabban, ez az ő előnye). Az ln(s) mutatja, hogy mennyivel jobb a vad típus a mutánsainál. Általában ls(s)=1-nek veszik, így 99% másolási hűség mellett (1% hiba) 100 hosszú enzim tartható fent. Az 1% hibarátánál valószínűleg sokkal magasabb hibarátával kell számolnunk azon körülmények között, tehát optimista becslés mellett is alacsony a fenntartható genomméret. Ebből ered az Eigen paradoxon. A genom méret növelhető a másolási pontosság növelésével. Ehhez enzim kell, ami viszont nem fér bele a 100-as hosszba, ami megengedhető. Tehát a nagyobb genomhoz jó enzim kell, amihez viszont hosszú genom, hogy kódolja. Ez egy tipikus 22-es csapdája. A jobb oldali ábra a hibakatasztrófát ábrázolja. Az Eigen modell (az egyenletek ideillesztésétől megkímélnélek titeket) eredménye, hogy egy adott hiba felett a másolás nem megkülönböztethető a véletlenszerűtől, akkor sem, ha a vad típus másolási sebessége gyorsabb. Ez a hibaküszöb (error threshold). N hossz lns a mesterkópia szelekciós fölénye q másolási pontosság Swetina és Schuster 1998 alapján

37 Szekvencia vs. Szerkezet
Átíródik A szekvenciát kell megtartani Mutáns: rátermettség 0 DNS fehérje GCATGACTCATATGC ATCGTCTGTCGGCGAT Structure has to be maintained Mutáns: Azonos rátermettség RNS AUCGUCUGUCGGCGAU GCAUGACUCAUUAUGC

38 RNS szerkezet Az enzimaktivitás a szerkezettől függ
A ribozim fenotípusa a szerkezete Kevesebb szerkezet van, mint szekvencia Egy kevés mutáció általában nem változtatja meg a szerkezetet Szerkezet könnyebben fenntartható, mint a szekvencia. (fenotipikus hibaköszöb)

39 1D-2D-3D szerkezet AAACAGAGAAGUCAACCAGAGAAACACACGUUGUGGUAUAUUACCUGGUA

40 Az élet kódja: Transzláció A genetikai kód eredete

41 Transzláció eredete Fehérjék jobb katalizátorok (4 kémiailag hasonló bázis vs. 20 kémiailag sokféle aminosav) Mivel az RNS központi szerepet játszik a transzlációban, így valószínűleg az RNS világban „találták fel”

42 Kódtábla genetikai kód - tulajdonképpen egy jelkulcs. Három bázisból álló csoport (kodon), mely egy adott aminosavat kódol kodon - 3 bázis alkotta csoport a nukleinsavakban, melyek 1-1 aminosavat kódolnak, vagy start ill. stop jelként funkcionálnak a gének "leolvasásakor".Gyakran tripletként is emlegetik őket. Az univerzális kód, például mitokondriumban sem a fentinek megfelelő. Itt például a UGA STOP helyett Triptofán jelent, az AUA Izoleucin helyett metionin. Stb. Több más verziója is lehet a genetikai kódnak, azonban ezek mind csak dialektusok, azaz csak kevés helyen térnek el a legelterjedtebb variánstól. Érdekesség: Az egyes aminosavak kodonhoz rendelése nem véletlenszerű, hanem evolúciósan a minél kisebb mutációs teherre optimalizált. Egy bázis megváltozása – legtöbbször - vagy egyáltalán nem okoz aminosav változást (általában az utolsó kodoné), vagy nem okoz hidrofobicitás változást. Bár szokás abból levezetni a tripletet, hogy a 20 aminosav kódolásához 3 bázis kell (helyenként ugye 4 lehetséges bázissal), ez visszafele gondolkodás. Ha több bázissal kapcsolódna a tRNS az mRNS-hez (mondjuk kvartettel), akkor a két molekula kötése túl erőse lenne. Ha kevesebbel (mondjuk 1 v. 2 bázissal), akkor a kötés túl gyenge lenne. Persze elképzelhető 1 v. 2 bázist alkalmazó kód, de továbbra is triplettel kapcsolódna a tRNS az mRNS-hez.

43 Néhány tény a genetikai kódról
Közel univerzális Redundáns Miért triplet? A triplet optimális a reverzibilis kapcsolódáshoz Miért 20 aminosav? Az enzim sokféleség növekszik a több aminosavval, de a mutációs robusztusság csökken. A kód optimálizált mutációs robosztusságra

44 Az utolsó univerzális közös ős

45 Protosejt Replikáció ? Komplex anyagcsere
Membrán / Kompartmentalizáció ? evolúció

46 Az utolsó univerzális közös ős
mRNS proofreading és javítás minden élőlényben azonos. A transzláció és a transzkripció is. DNS proofreading és javítás nem! LUCA-nak RNS genomja volt! Fehérjeszintézissel a minimális genomméret körülbelül bp Egy ribo-organismus minimális genomja kb bp; génnel Poole, A. M. & Logan, D. T Modern mRNA proofreading and repair: clues that the Last Universal Common Ancestor possessed an RNA genome? Molecular Biology Evolution 22, 1444–1455.

47 A megfejtetlen rejtély
Oligo-nukleotidok ásványi felszínen nukleotidok RNS ribozimok

48 A megfejtetlen rejtély
Kódolja fehérje RNS DNS Membrán monomert állít elő replikálja monomert állít elő