Wikipedia

Esisolu on tutkijoiden kuvittelema solua muistuttava varhainen rakenne, josta elävät solut kehittyivät. Esisolut eivät kyenneeet tuottamaan monia tarvitsemia ravinteitaan itse.

Esisolujen uskotaan evoluutioteoriassa edeltäneen bakteerien ja arkkien tyyppisä varhaisia prokaryootteja. Esisolun uskotaan olleen pisara, jossa oli nukleiinihappoja, proteiineja, lipidejä ja muita vastaavia elämälle välttämättömiä molekyylejä. Silloin se olisi muistuttanut suurta liposomia. Esisolujen uskotaan kehittyneen kemiallisen evoluution kautta varhaisiksi tumattomiksi eli prokaryooteiksi.

[muokkaa] Varhaisen esisolun oletettuja mokelyylejä

Jotkut olettavat, että varhaista esisolua olisi ohjannut RNA, ja silloin varhaismmissa esisoluissa olisi ollut RNA:n jakautumista tuottavia replikaasi- ja valkuaiaainesynteesiä ohjaavia ribotsyymimokelyylejä^[1]. Varhaisten hyvin pienten "lipidipussien" uskotaan jakautuneen itsestään, kun kasvoivat riittävän isoksi. Esisolu on saattanut muistuttaa koronavirusta, jossa on lipidikerroksessa valkuaismolekyylejä, ja keskellä RNA. Koronaviruksessa on glykoproteiineja ja fosfoproteiineja pallomaisena muodostumana.^[2][3].

[muokkaa] Los Alamosin esisolu

Steen Rasmussenin johtama Los Alamosin esisoluprojekti on tuottanut Los Alamosissa kolmentyyppisistä molekyyleistä rakenteen, joissa on muutamia solun piirteitä. Tämä rakenne on miljoona kertaa bakteeria pienempi, kooltaan noin 5*15 nanometriä. Se on kahden lipidipisaran nostopainomainen kuplapari, missä on pinnalla PNA:ta ja valoenergiaa kemialliseksi energikais muuttava aineenvaihduntamokelyyli. Tämä pisara pystyy tuottamaan omia lipidejään valoenergian avulla. Elävästä solusta se eroaa siinä, ettei se kykene jakautumaan. Tämä esisolu vaatii myös ulkoa tuotuja lipidien ja PNA:n osasia^[4].PNA on ketjumainen nukleiinihappo, jonka tyyppistä ei esiinny luonnossa.

Projekti pyrkii kehittämään jakautuvan mikroskooppisen peinene molekyylirakenteen^[5].

[muokkaa] Eräitä DNA- ja RNA-pituuksia

Vertailun vuoksi tässä esitetään eräitten virusten, bakteerien jne DNA:n ja RNA:n pituuksia. Esisolun kehitys on saattanut alkaa viroidin kokoisesta geenistä. Erään arvion mukaan teoreettinen minimaaline hypersykli olisi vaatinut 10 entsyymiä ja 2 RNA-molekyyliä, jotka suorittaisvat 18:aa toimintoa ^[6]. Ribosomissa on noin 50 erilaisa valkuaista. Hyvi minimaalinen esisolu vaatii árviolta noin 100 entsyymiä^[7], ehkä enemmän. Nämä vaatisivat silti elääksen huomattavaa elotonta rakenneosien raaka-aineiden tuotantoa.

• Lampaiden scrapie-taudin aiheuttaja, viroidi, yksijuosteinen DNA, ei proteiineja
• pikornavirus, mm poliovirus,yksijuosteine RNA, 7000 emästä, 4 proteiinia, pienissä RNA-viruksissa tyypillisesti 5000-11000 emästä
• Influenssa-myksovirus 10000 parin yksisäikeinen RNA, 7 proteiinia
• Reovirus 50000 kaksijuosteinen RNA, 7 proteiinia
• Bakteeri E. colin virus T4-bakteriofagi, DNA-virus, 166000 kaksjuosteisen DNA:n emästä, 28 proteiinia^[8]
• Ihmisen solun mitokondrio: mtDNA 16569 emäsparia, 2 ribosmi-rna-geeniä, 22 siirtäjä rna-geeniäm 13 proteiinigeeniä. Mutta yhteensä mitokondrio tarvitsee yli 90 proteiinia, joista suurimman osan geenit ovat solun tumassa^[9].
• Viherhiukkasten DNA noin 120000-160000 emäsparia, mutta monien keskeisten viherhiukkasen proteiinit valmistetaan tman DNA:n ohjaiden mukaan
• Soluloiset, riketsiat, mykoplasmat tms hieman yli 500000 emäsparia, ovat solujen loisa, jotka eivät selviä ilmen isäntäsoluja
• Täysin itsellinen solu minimissään noin 1,4 miljoonaa emäsparia

[muokkaa] Proteiinien kokoja

Vertailun vuoksi joidenkin proteiinien kokoja.

• Insuliini, pieni proteiini kaksi ketjua, toinen 21 ja *Ribonukleaasi, joka pilkkoo RNA:ta, 124 aminohappoatoinen 31 aminohappoa^[10].
• Seerumialbumiini 513 aminohappoa, 8500 atomia

[muokkaa] Katso myös

• Elämän synty
• Prokaryootti
• Liposomi
• RNA-maailma
• Hypersykli

[muokkaa] Viitteet

[muokkaa] Aiheesta muualla

• A Model of the Protocell
• Assembling Life From Scratch
• S U P R A M O L E C U L A R C H E M I S T R Y
• [1]