Replikaattori ( latinasta replicatio - "uusiminen") on teoreettinen järjestelmä, joka pystyy replikoitumaan, toisin sanoen lisääntymään, bifurkaatioon tietyillä perinnöllisillä muutoksilla. Elämän syntyteorian mukaan täytyy olla ensimmäinen organismi, joka on kaiken elävän esi-isä. Replikaattori on ei-soluinen elämänmuoto , eli se ei koostu soluista . Biokemiallisen evoluution teoria puhuu elämän syntymisestä monimutkaisten biokemiallisten reaktioiden ja muunnosten kautta, joten teoriassa voi tapahtua kemiallisia reaktioita alkukeitossa , jonka ansiosta ilmestyi suuri replikaatiokykyinen molekyyli.
Replikaattori saattoi esiintyä matalissa säiliöissä, jotka sisälsivät suuren määrän orgaanisia ja epäorgaanisia yhdisteitä, on mahdollista, että replikaattori muodostui näiden aineiden reaktiosta. Neuvostoliiton biologi Alexander Ivanovich Oparin, joka otti käyttöön termin "primaariliemi", ehdotti, että eri biopolymeerien monomeerejä voitaisiin löytää näistä säiliöistä . Siksi todennäköisimmin replikaattori oli proteiini , nukleiinihappo tai muu biopolymeeri .
Tutkijat ovat esittäneet monia vaihtoehtoja replikaattorin rakenteesta ja toiminnasta:
Oletettavasti replikaattori voisi olla ribotsyymi , toisin sanoen RNA , joka katalysoi samojen RNA -ketjujen replikaatiota .
Ribotsyymi voisi toimia templaattiketjuna , joka rakensi itselleen komplementaarisen ketjun ja katalysoi uuden RNA :n synteesiä . Tällä hetkellä laboratoriot ovat jo oppineet rakentamaan tällaisia piirejä. Niiden pituus on 200 nukleotidia , mikä on aika paljon ribotsyymille .
Tällaisella replikaattorilla olisi mutaatioiden vaihtelua . Pistemutaatiot muuttavat nukleotidisekvenssiä , sen myöhemmät replikaatiot säilyttävät tämän nukleotidisekvenssin , ne puolestaan mutatoituvat ja muuttavat sekvenssiä. Siten saadaan replikaattori, joka todella replikoituu ja näin tehdessään tapahtuu perinnöllisiä muutoksia.
Ribotsyymireplikaattori ei kyennyt syntetisoimaan uusia RNA -ketjuja , vaan liittämään ne (liittämään suuren RNA-molekyylin pienemmistä osista).
Yksi ribotsyymi katalysoi ligaatiota, eli ribotsyymiligaasi on templaatti useiden oligonukleotidien kokoamiseen , nämä oligonukleotidit on kytketty ribotsyymiin komplementaarisuuden periaatteen mukaisesti . Tällainen replikaatio on samanlainen kuin yksinkertainen nukleotidien synteesi, mutta ligaatio tapahtuu ribotsyymin templaattiketjussa.
Tutkijat ovat havainneet, että ribonukleiinihappomolekyylin on paljon helpompaa "silloittua" pienemmistä RNA :n osista kuin syntetisoitua yhdellä nukleotidilla . Siksi tämä replikaattorin variantti on todennäköisempää, että elävät olennot ovat peräisin ribotsyymiligaasista.
Ei-entsymaattinen RNA:n replikaatio eroaa ribotsyymistä vain siinä, että magnesium-ionien läsnä ollessa komplementaariset nukleotidit ilman entsyymejä voivat polymeroitua RNA-ketjuun .
Elämän alkuperä vaihtelee välillä 3 ja 4 Ga ( arkealainen ). Tässä vaiheessa replikaattori ilmestyi. RNA -ketjut muodostavia nukleotideja edustavat typpipitoiset emäkset , riboosi ja fosforihappo, joten primääriliemessä oli paljon ammoniakkia, metaania, fosforia, muita orgaanisia aineita, vetyä ja vettä . Arkeaalla oli erittäin voimakasta geologista aktiivisuutta, joten replikaattori ilmestyi lämpimiin vesistöihin, joissa oli monia erilaisia aineita, aktiivisia alkuaineita ja mahdollisesti monomeerejä.
Nykyään on monia extremofiilejä , jotka ovat hyvin yksinkertaisia ( prokaryoottisia ) soluja. Tällaiset solut ovat hyvin samanlaisia kuin ensimmäinen solu, joka kehittyi ei-soluisessa organismissa. Ensimmäisellä solulla oli hyvin yksinkertainen rakenne, sitä kutsutaan LUKAksi (englanninkielinen lyhenne). Replikaattorit ovat kehittyneet pitkään niin yksinkertaisiksi soluiksi.
| evoluutiobiologia | |
|---|---|
| evoluutioprosessit | |
| Evoluution tekijät | |
| Populaatiogenetiikka | |
| Elämän alkuperä | |
| Historialliset käsitteet | |
| Nykyajan teoriat | |
| Taksonien evoluutio | |
| Elämän alkuperä | |
|---|---|
| Käsitteet | |
| Hypoteesit |
|
| Opiskelu | |