En replikator (av latin replicatio - "förnyelse") är ett teoretiskt system som är kapabelt till replikering, det vill säga reproduktion, bifurkation med vissa ärftliga förändringar. Enligt teorin om livets ursprung måste det finnas den första organismen som är förfader till allt levande. Replikatorn är en icke-cellulär livsform , det vill säga den består inte av celler . Teorin om biokemisk evolution talar om livets ursprung genom komplexa biokemiska reaktioner och omvandlingar, så teoretiskt kan kemiska reaktioner inträffa i ursoppan , på grund av vilken en stor molekyl med förmåga att replikera uppträdde.
Replikatorn kunde förekomma i grunda reservoarer, som innehöll en stor mängd organiska och oorganiska föreningar, det är möjligt att replikatorn bildades genom reaktionen av dessa ämnen. Den sovjetiske biologen Alexander Ivanovich Oparin, som introducerade termen "primär buljong", föreslog att monomerer av olika biopolymerer kunde hittas i dessa reservoarer . Därför var replikatorn troligen ett protein , nukleinsyra eller annan biopolymer .
Forskare har lagt fram många alternativ om strukturen och driften av replikatorn:
Förmodligen kan replikatorn vara ett ribozym , det vill säga RNA som katalyserade replikeringen av samma RNA- kedjor .
Ribozymet kunde fungera som en mallkedja , som byggde en kedja som var komplementär till sig själv och katalyserade syntesen av nytt RNA . För närvarande har laboratorier redan lärt sig hur man bygger sådana kretsar. Deras längd når 200 nukleotider , vilket är ganska mycket för ett ribozym .
En sådan replikator skulle ha mutationsvariabilitet . Punktmutationer kommer att förändra nukleotidsekvensen , dess efterföljande replikationer kommer att behålla denna nukleotidsekvens , de i sin tur kommer att mutera och ändra sekvensen. Därmed erhålls en replikator som faktiskt replikerar och därvid uppstår ärftliga förändringar.
Ribozym-replikatorn kunde inte syntetisera nya RNA- kedjor , utan ligera dem (koppla ihop en stor RNA-molekyl från mindre delar).
Ett ribozym katalyserar ligering, det vill säga ribozymligaset är en mall för sammansättning av flera oligonukleotider , dessa oligonukleotider är kopplade till ribozymet enligt komplementaritetsprincipen . Sådan replikation liknar enkel syntes av nukleotider, men ligering sker på ribozymets mallkedja.
Forskare har funnit att det är mycket lättare för en ribonukleinsyramolekyl att "tvärbinda" från mindre delar av RNA än att syntetiseras med 1 nukleotid . Därför är denna variant av replikatorn mer sannolikt att levande ting härstammar från ett ribozymligas.
Icke-enzymatisk RNA -replikation skiljer sig från ett ribozym endast genom att i närvaro av magnesiumjoner kan komplementära nukleotider utan enzymer polymerisera på RNA-kedjan .
Livets ursprung varierar mellan 3 och 4 Ga ( archaean ). Det var vid denna tidpunkt som replikatorn dök upp. Nukleotiderna som utgör RNA- kedjorna representeras av kvävehaltiga baser , ribos och fosforsyra, så det fanns mycket ammoniak, metan, fosfor, andra organiska ämnen, väte och vatten i den primära buljongen . Det var mycket stark geologisk aktivitet i arkeerna , så replikatorn dök upp i varma vattendrag med många olika ämnen, aktiva element och möjligen monomerer.
Idag finns det många extremofiler , som är mycket enkla ( prokaryota ) celler. Sådana celler är mycket lika den första cellen som utvecklades i en icke-cellulär organism. Den första cellen hade en väldigt enkel struktur, den kallas LUKA (engelsk förkortning). Replikatorer har under lång tid utvecklats till att bli så enkla celler.
| evolutionär biologi | |
|---|---|
| evolutionära processer | |
| Evolutionsfaktorer | |
| Populationsgenetik | |
| Livets ursprung | |
| Historiska begrepp | |
| Moderna teorier | |
| Evolution av taxa | |
| Livets ursprung | |
|---|---|
| Begrepp | |
| Hypoteser |
|
| Studie | |