Het mag dan nog steeds een ‘hypothese’ heten. Maar het idee dat het ontstaan van het leven zoals we dat nu in al zijn uitbundigheid kennen in het prilste begin door een RNA-fase is gegaan wint snel aan populariteit.

Waar in onze tijd de genetische informatie opgeslagen ligt in het DNA en eiwitten (enzymen) de werkpaarden van de cel zijn, klaarde voorloper RNA deze twee klussen miljarden jaren geleden in zijn eentje.

Ribozym
RNA komt voor in alle soorten en maten. Zo zijn er RNA-enzymen - ribozymen - die in de oertijd het enzymatische handwerk deden. De Amerikanen David Shechner en David Bartel hebben nu waarschijnlijk voor het eerst een bouwtekening gemaakt van ligase, het belangrijkste onderdeel van het ribozym.

Is er überhaupt bewijs voor het feit dat er ooit ribozymen waren?, riepen sceptici lang. Ja, liet onder meer Nobelprijswinnaar Sidney Altman van de Yale universiteit in 1983 al zien. Hij ontdekte in de doodgewone bacterie Escherichia coli een dergelijk ribozym, een overblijfsel uit de oertijd.

Giswerk
En hoe hebben die oerribozymen er dan uit gezien? Dat blijft bij gebrek aan een tijdmachine natuurlijk een beetje giswerk. Maar door de condities uit de oertijd in het lab na te bootsen, kun je zulke oerribozymen zelf bouwen, lieten onder meer David Bartel van het Amerikaanse Whitehead instituut al zien.

Diezelfde Bartel heeft nu met een techniek die kristallografie heet een bouwtekening gemaakt van ligase - het belangrijkste onderdeel van het ribozym. Dit stukje eiwit werkt als een nietmachine en verbindt losse stukjes RNA met elkaar. Zo ontstaan nieuwe RNA’s. Ligase is de drijvende kracht achter de evolutie van RNA-moleculen, is de gedachte.

Overtrekken
Niet het hele ligase-molecuul werkt trouwens als nietmachine, maar het 'actieve' deel ervan. Welk deel is dat? Bartel haalde hiervoor weer een mooie truc uit de kast. Hij legde de bouwtekening van het oerribozym over een tekening van een moderne variant ervan en vergeleek de bouw van het oude met het moderne exemplaar. Zo ontdekte de Amerikaan waar het 'actieve deel' van het moderne en dus ook het oermolecuul zich mogelijk bevinden.

De hoop is dat met deze bouwtekening beter op de oeroude werkelijkheid lijkende RNA-moleculen in het lab nagebouwd kunnen worden om zo de vervolgstappen van het ontstaan van het leven verder in kaart te brengen.

Frederique Melman

David Shechner, David Bartel e.a., "Crystal Structure of the Catalytic Core of an RNA-Polymerase Ribozyme", Science, 27 november 2009.