A replikátor (a latin replicatio - „megújulás” szóból) olyan elméleti rendszer, amely képes replikációra, azaz reprodukcióra, bifurkációra bizonyos örökletes változásokkal. Az élet keletkezésének elmélete szerint léteznie kell az első szervezetnek, amely minden élőlény őse. A replikátor nem sejtes életforma , azaz nem sejtekből áll . A biokémiai evolúció elmélete az élet keletkezéséről beszél bonyolult biokémiai reakciókon és átalakulásokon keresztül, így elméletileg az őslevesben is végbemehetnek kémiai reakciók , amelyeknek köszönhetően egy nagy, replikációra képes molekula jelent meg.
A replikátor sekély tározókban jelenhetett meg, amelyek nagy mennyiségű szerves és szervetlen vegyületet tartalmaztak, lehetséges, hogy a replikátor ezeknek az anyagoknak a reakciójával jött létre. Alekszandr Ivanovics Oparin szovjet biológus, aki bevezette az "elsődleges húsleves" kifejezést, azt javasolta, hogy ezekben a tartályokban különféle biopolimerek monomerei találhatók . Ezért valószínűleg a replikátor fehérje , nukleinsav vagy más biopolimer volt .
A tudósok számos lehetőséget javasoltak a replikátor felépítésével és működésével kapcsolatban:
Feltehetően a replikátor egy ribozim lehet , vagyis olyan RNS , amely ugyanazon RNS -láncok replikációját katalizálja .
A ribozim templátláncként működhetett , amely önmagával komplementer láncot épített fel, és katalizálta az új RNS szintézisét . Jelenleg a laboratóriumok már megtanulták, hogyan kell ilyen áramköröket felépíteni. Hosszúságuk eléri a 200 nukleotidot , ami elég sok egy ribozimnál .
Egy ilyen replikátor mutációs variabilitással rendelkezik . A pontmutációk megváltoztatják a nukleotidszekvenciát , a későbbi replikációi megtartják ezt a nukleotidszekvenciát , ezek viszont mutálódnak, megváltoztatva a szekvenciát. Így olyan replikátort kapunk, amely ténylegesen replikálódik, és ennek során örökletes változások következnek be.
A ribozimreplikátor nem tudott új RNS -láncokat szintetizálni , hanem ligálni (kisebb részekből nagy RNS-molekulát összekapcsolni).
Egy ribozim katalizálja a ligálást, vagyis a ribozim ligáz több oligonukleotid összeállításának templátja , ezek az oligonukleotidok a komplementaritás elve szerint kapcsolódnak a ribozimhez . Az ilyen replikáció hasonló a nukleotidok egyszerű szintéziséhez, azonban a ligálás a ribozim templátláncán történik.
A tudósok azt találták, hogy a ribonukleinsavmolekulák sokkal könnyebben „keresztbe kapcsolódnak” az RNS kisebb részeiből, mint ha 1 nukleotid szintetizálja . Ezért a replikátor ezen változata valószínűbb, hogy az élőlények ribozim ligázból származnak.
A nem enzimatikus RNS -replikáció csak abban különbözik a ribozimtől, hogy magnéziumionok jelenlétében enzimek nélküli komplementer nukleotidok polimerizálódhatnak az RNS-láncon .
Az élet eredete 3 és 4 Ga között változik ( őskori ). Ezen a ponton jelent meg a replikátor. Az RNS -láncokat alkotó nukleotidokat nitrogénbázisok , ribóz és foszforsav képviselik , így sok ammónia, metán, foszfor, egyéb szerves anyagok, hidrogén és víz volt az elsődleges táptalajban . Az archaeusban nagyon erős geológiai aktivitás zajlott , így a replikátor meleg víztestekben jelent meg sokféle anyaggal, aktív elemmel és esetleg monomerrel.
Manapság sok extremofil létezik , amelyek nagyon egyszerű ( prokarióta ) sejtek. Az ilyen sejtek nagyon hasonlítanak az első sejthez, amely nem sejtes szervezetben fejlődött ki. Az első cella nagyon egyszerű szerkezetű volt, LUKA -nak (angol rövidítés) hívják. A replikátorok hosszú időn keresztül ilyen egyszerű sejtekké fejlődtek.
| evolúcióbiológia | |
|---|---|
| evolúciós folyamatok | |
| Az evolúció tényezői | |
| Populációgenetika | |
| Az élet eredete | |
| Történelmi fogalmak | |
| Modern elméletek | |
| A taxonok evolúciója | |
| Az élet eredete | |
|---|---|
| Fogalmak | |
| Hipotézisek |
|
| Tanulmány | |