Entstand so das Leben? Die RNA-Welt | Mai Thi Nguyen-Kim


das universum ist voller chemie es gibt
genug moleküle und energiequellen dass ganz viele chemische reaktionen ablaufen
können die frage ist jetzt wie wahrscheinlich ist es dass aus einer
suppe zufälliger moleküle durch chemische reaktion so etwas wie leben
entsteht ist das nur eine frage der zeit oder ist es ein geradezu glücklicher
zufall wie entsteht aus toter chemie lebendige
biologie dieser übergang ist ganz dicht geknüpft an die frage ob wir im
universum alleine sind hier auf der erde scheint leben ganz spezielle bedingungen
zu brauchen wir brauchen wasser wir brauchen sauerstoff relativ gemäßigte
temperaturen oder drücke und so weiter aber das stimmt eigentlich nicht es gibt
viele orte auch auf diesem planeten die eigentlich völlig unbewohnbar sein
müssen es gibt eis wissen es gibt sehen voller schwefelsäure es gibt die tiefsee
wo kein licht hin kommt wo kaum sauerstoff ist und ab und zu auch noch
so 300 grad heißes wasser aus hydrothermalen quellen hoch schießt doch
überall ist leben überleben zumindest mal ein zähler oder mikroben die sich
durch die evolution an die unmöglichsten umweltbedingungen angepasst haben
diesen gedanken verbinden wir jetzt mal mit der schätzung der astrophysik dass
es elf milliarden einigermaßen erdähnliche planeten gibt in unserer
galaxie die um sonnenähnliche sterne kreisen
dann wird einem klar es muss da draußen eine ganze handvoll planeten geben auf
denen leben möglich ist aber nur war ein planet leben
beherbergen kann heißt das nicht dass sie auch leben ist lassen wir mal den
gedanken der punch bernie weg dass sich leben zwischen planeten ausbreiten kann
dann muss es in der geschichte eines planeten irgendeinem zeitpunkt geben an
dem aus chemie biologie wird und das ist der knackpunkt schauen wir doch mal wie
es bei uns auf der erde war die erde entstand vor etwa viereinhalb milliarden
jahren dann könnte sie erst mal ab für das
wasser auch auf dem planeten bleiben konnte und dann entstanden auch schon
die ersten wohl fühle und chemische reaktionen auch organischer verbindungen
kohlenstoffverbindungen und damit sicher auch schon die ersten bausteine fürs
leben wie zum beispiel aminosäuren aus bausteine für proteine oder nucleotide
eis bausteine für dna aber das erste leben so wie wir es kennen entstand erst
vor etwa dreieinhalb milliarden jahren zumindest ist das der früheste hinweis
den wir haben auf die existenz von einzellern also vom primitivsten leben
denn wir kennen was passiert er zwischendrin und leute wenn jetzt und
ich sitzt setzt euch denn jetzt kommen wir zu dem größten henne ei problem der
wissenschaft wenn wir den anfang des lebens definieren möchten müssen wir
erst mal wissen was leben eigentlich ist leben in seiner aller primitivsten form
muss 1 1 können nämlich sich vermehren sobald das passiert beginnt evolution so
etwas habe dass kopien von sich erstellen kann
dann können beim kopier prozess variationen entstehen und die
variationen die besser an die umwelt angepasst sind
während sich besser und schon sind wir mittendrin in der optimierung in den
50er jahren entstand das sogenannte zentrale dogma der molekular
das sagt leben braucht im primitivsten sinne eigentlich nur drei sachen dna rna
und politik zusammen funktionieren die so die dna ist die bauanleitung nur sie
selbst kann eigentlich gar nichts bauen dafür sind proteine zuständig die sind
die arbeitsmaschinen unserer zellen die sind diejenigen die die information der
dna in biologische funktion umwandeln doch um das zu können braucht man die
rna weil sie ist diejenige die die proteine überhaupt erst baut und sie ist
auch diejenige die den kot der dna entschlüsseln kann und übersetzen kann
die merck vielleicht schon keiner dieser drei teile funktioniert ohne alles
andere ohne rna und proteine gäbe es keine dna die dna muss sich außerdem mit
jeder zellteilung mit jedem wachstums selbst kopieren und dafür braucht sie
zum beispiel auch sich selbst er muss ich auch mit ihren mitgliedern
zellwachstum dazu braucht sie dna und die proteine die das ganze ausfüllen und
proteine würden ohne dna und rna erst gar nicht entstehen also ihr seht schon
das ist das komplizierteste henne ei problem denn wie soll eines dieser drei
teile zuerst entstanden sein wenn es ohne die anderen beiden nicht
existieren könnte oder vielleicht es alles 3 genauso wie es ist gleichzeitig
entstanden in dieser perfekten zusammenarbeit
doch das ist so unwahrscheinlich dass praktisch unmöglich ist
das heißt dass auf der erde ist hier etwas ganz unmögliches passiert dann
werden wir ziemlich sicher allein im universum aber allen fans keine sorge die chemie
hat einen lösungsvorschlag in den achtzigern also gar nicht so lange her
fand ein chemiker etwas über die rna heraus dass alles veränderte man wusste
schon eher denn er kann genau wie dna information tragen denn er ist genau wie
die apa aus sogenannten nukleotide aufgebaut und die reihenfolge dieser
bausteine kodiert die information jetzt hat man aber heraus dass er da
außerdem genau wie proteine chemische reaktionen katalysieren können sprich
antreiben kann und diese erkenntnis ist deswegen so
krass weil das würde bedeuten rna kann sowohl informationen tragen als auch
reaktionen katalysieren und damit seine eigene vermehrung katalysieren damit
hätte er alles was man für leben braucht die fähigkeit informationen zu tragen
und die fähigkeit sich zu vermehren damit ließe sich jetzt das zentrale
dogma des lebens deutlich vereinfachen die der rna welt war geboren
vor dem leben so wie wir es kennen gab es also eine welt mit primitivem leben
die sich nur um rna drehte und erst später entwickelte sich daraus dna für
komplexere information und proteine für komplexere biologische funktion
das war der beginn der modernen biologie und das ende der welt
die rna welt ist inzwischen lange vergangen aber so wie archäologen
manchmal dinosaurierknochen finden finden auch chemiker heute hinweise auf
diese vergangene welt musik räumliche boden sondern sie schauen sich chemische
strukturen machen das hier ist die chemische struktur von vitamin b12 das
aktive zentrum dieses enzyms ist da um das gebäude herum da unten was ihr da
seht das ist ein baustein der rna aber keiner weiß was da macht es hat
eigentlich keine aktive funktion was ein glauben lässt dass das ein relikt ein
fossil aus der rna welt die rna welt ist eine theorie die zwar von vielen
experten auch akzeptiert wird aber es gibt noch viele andere schlüssige
theorie für die entstehung des lebens die rna welt ist ein vorschlag aus
chemischer biologischer sicht harald hat vielleicht auch einen anderen
physikalischen vorschlag für euch aber dass es verschiedene theorien gibt ist
kein schlechtes zeichen also eigentlich ist es ziemlich ermutigend wenn wir nach
außerirdischem leben suchen denn je mehr plausible wege es gibt zur entstehung
des lebens desto wahrscheinlicher ist es auch dass wir nicht allein sind im
universum

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