עדה יונת על היווצרות החיים: הכל התחיל ברנ"א

בהרצאה שנשאה אתמול (ג') פרופ' עדה יונת, במסגרת כנס בינלאומי תחת הכותרת "מדרווין ל-EVO-DEVO"", שנערך בטכניון במלאות 150 שנה לפרסום ספרו של צ'רלס דרווין "מוצא המינים", היא תיארה את מחקריה מהשנים האחרונות שעשויים להביא לתובנה אודות המעבר מחיים מבוססי רנ"א לחיים מבוססי הדנ"א כפי שאנו מכירים אותם כיום.

"שרידת המתאימים והברירה הטבעית שיחקו תפקיד חשוב בעולם הפרה-ביוטי (כלומר בתקופה שקדמה להתפתחות החיים כפי שאנו מכירים אותם, א.ב) אף כי התכונות הללו משויכות בעיקר לאבולוציה של המינים", כך מעריכה החוקרת ממכון ויצמן, כלת פרס נובל לכימיה לשנת 2009.

ההערכה הזו, שרק לפני שנתיים היתה בגדר טאבו, צוברת תאוצה לאור תגלית לפיה איזור קטן בתוך הריבוזום, "בית החרושת" התוך תאי, מתרגם את הצופן הגנטי לחלבונים הדרושים לתא לצורך הפעילויות הבסיסיות שלו.

יונת, שפענוח המבנה המרחבי ופיצוח דרכי הפעולה של הריבוזום זיכו אותה בפרס נובל, טענה שהיא וחברי קבוצתה מניחים שגילו את המכונה הפרה-ביוטית, שהתפתחה אחר כך לריבוזום, שהייתה מסוגלת ליצור קשרים כימיים והתפתחה ליצירת פפטידים קצרים, מהם שרדו אלו שיכלו לזרז ריאקציות חשובות ביותר לרנ"א ביעילות העולה על הרנ"א עצמו או שידעו לייצב את המכונה שיצרה אותם.

פפטידים אלו התפתחו לחלבונים קטנים (חלבונינים) והיות והיתה לחלבונים אלה דרישה, הם הביאו ליצירת קוד שייצר יותר מהם. יתכן שבתחילה הקוד הזה נכתב בשפת הרנ"א ואחר כך התפתח לדנ"א שהפך בסופו של דבר לספר ההוראות לבניית אותם חלבונים.

עוד ב"הידען": הריבוזום - המפתח לחיים ברמה האטומית

לפני כשש שנים גילתה ד"ר אילנה אגמון שעבדה אז בקבוצתה של יונת, כי חלק מסוים של הרנ"א המרכיב את הריבוזום-23S RNA, מכיל שני רכיבים כמעט זהים המסודרים בצורה סימטרית סביב ציר דמיוני שנשמרו לאורך כל האבולוציה בקרב כל המינים, "לכן הגענו למסקנה שבתוך הריבוזום המורכב של היום מתחבא אותו רכיב שהיה הקדם ריבוזום (או פרוטו-ריבוזום)".

פרופ' יונת גם התייחסה לעבודות שבוצעו במעבדות אחרות בעולם התומכות בתיאוריה שלה. ביניהן הפרסום והתגובה של סטרלנד וג'ק שוסטק בנייצ'ר ב-14 במאי 2009, בהם הראו החוקרים כי יתכן שרנ"א נוצר מחומרים כימיים פשוטים שכנראה היו בנמצא כבר בעולם הפרהביוטי ולעבודה של ג'ויס שפורסמה חודשים מועטים לפני כן ב"סיינס" בהם הראו החוקרים שהרנ"א יכול להכפיל את עצמו, כלומר שהרנ"א היה בעצמו מכונת החיים הראשונה. בהתייחסותה למהות החומרים שהגיבו עם המכונה העתיקה ציטטה עבודות של ירוס, ליבכבר ואחרים שהראו כי פיסות רנ"א הצליחו לצרף אליהן חומצות אמינו.

עוד ב"הידען": ראשית החיים

כמו כן הציעה יונת שבהמשך התרחשה ככל הנראה קו-אבולוציה של אותם פרוטו-ריבוזומים ביחד עם החומר המגיב (REACTANT). אבולוציה הדדית זו יכולה היתה להוביל ליצירת המנגנון כפי שאנו מכירים כיום.

כלומר, יונת הציעה מעבר רציף מעולם הרנ"א לעולם המודרני המקודד על ידי חלבונים ורנ"א, השערה הנבדקת כיום במעבדתה של יונת על ידי ניסויים ליצירת המכונה העתיקה, וצפייה במסלול המתמשך של תהליך זה מהעולם הקדמוני של הרנ"א ועד לתרגום הגנטי של היום.

הכנס "מדרווין ל-EVO DEVO" נערך על ידי המרכז הבינתחומי למדעי החיים וההנדסה ע"ש לורי לוקיי בטכניון.