Forskere fra USA og Sydafrika har vist, at korte RNA-nukleotidkæder spontant kan kombineres med hinanden til dannelse af store molekyler. Denne evne er nødvendig for udseendet i den primære bouillon af forbindelser med enzymatisk aktivitet, der lagrer genetisk information. Forskernes artikel blev offentliggjort i tidsskriftet Royal Society Open Science.
I henhold til hypotesen fra RNA-verdenen var forløberne for levende celler enzymmolekyler (ribozymer), der var i stand til at kopiere sig selv (replikere). Det er kendt, at sådanne forbindelser er store og komplekse. De skulle formes fra mindre molekyler gennem en proces kaldet ligering, hvor to nukleotidkæder er forbundet i deres ender. En sådan reaktion udføres imidlertid af en separat gruppe af enzymer (ligaser), så RNA-verdenen ville være umulig uden tilstedeværelsen af ribozymer, der tilvejebringer deres egen ligering.
Forskerne brugte en kompleks ribozym RNA-polymerase R18 som genstand for forskning. Dette store molekyle har to aktive steder. En af dem udfører polymeraseaktivitet, dvs. syntetiserer et RNA-molekyle fra nukleotider, den anden er en ligasekerne. Specialisterne fjernede forskellige fragmenter fra ribozymet og fik en række små kæder, som alle havde et ligeringscenter. Sidstnævnte såvel som den komplette R18-polymerase blev anbragt i et miljø indeholdende andre små RNA-molekyler (substrater).
Forskere har evalueret molekylers evne til selvligering. R18 viste meget lav aktivitet, men den mindste streng (R18-T4) knyttet en lang række RNA-molekyler til sig selv. Med en stigning i kædelængden faldt ligaseaktiviteten, og molekylet kunne kun binde til visse underlag. Ifølge eksperter er det sådan, hvor ribozymer erhverver specificiteten, der er karakteristisk for enzymer i levende celler.
Resultaterne af undersøgelsen viste, at i de tidlige stadier af RNA-verdenen optrådte store molekyler gennem fusion af ligaser med forskellige små ribonukleiske kæder. Oprindeligt kunne sådanne forbindelser ikke effektivt udføre enzymatiske funktioner, såsom selvkopiering, men de havde allerede specificitet for visse underlag. I løbet af molekylær evolution er deres evne til at replikere øget.