Scientists believe life on Earth began evolving around 3.8 billion years ago. But while they have been able to put a date on when life appeared, they are still far from knowing how it appeared. Now researchers in the US and Italy say they have evidence that DNA-like fragments may have come with 'instructions' that guided their growth into complex life forms 4 billion years ago. Scroll down for video . Scientists believe life on Earth began evolving around 3.8 billion years ago, but they are still far from knowing how it appeared.  Now researchers in the US and Italy say they have evidence that DNA-like fragments may have come with 'instructions' that guided their growth into complex life forms 4 billion years ago . RNA, which stands for ribonucleic acid, is a molecule made up of one or more nucleotides. It is one of three major biological molecules that are essential for all known forms of life, along with DNA and proteins. The main job of RNA is to transfer the genetic code to create proteins from the nucleus to the ribosome. This prevents the DNA from having to leave the nucleus, and protects it from damage. It also acts as an on-and-off switch for some genes. The researchers believe these fragments used their innate self-evolving abilities to grow into repeated chemical chains long enough to evolve into primitive life. The study, by the University of Milan and University of Colorado Boulder, is based on a discovery in the 1980s that RNA can chemically alter its own structure. RNA is similar to DNA, and carries out a number of jobs in our cells, including acting as an on-and-off switch for some genes. Scientists believe that when life was in its early stages, RNA played a leading role in creating complex organisms before DNA and proteins were developed. Many origin-of-life researchers say that RNA chains are too specialised to have been created as a product of random chemical reactions. The new study, however, claims to provide an alternative theory by arguing primordial DNA-like fragments evolved in this way instead. The researchers found the self-assembly of DNA fragments just a few nanometres in length have the ability to drive the formation of chemical bonds. These connect together short DNA chains to form long ones, without the need for a separate biological process. The image shows a droplet of condensed nano-DNA and within it smaller drops of its liquid crystal phase which show up in polarised light on the left. The liquid crystal droplets act as 'micro-reactors' where short DNA can join together into long polymer chains to evolve into more complex life . 'Our observations are suggestive of what may have happened on the early Earth when the first DNA-like molecular fragments appeared,' said CU-Boulder physics Professor Noel Clark, a study co-author. The study suggests that the way in which DNA emerged in the early Earth lies in its structural properties and its ability to self-organise. In the pre-RNA world, the spontaneous self-assembly of fragments of nucleic acids – the building block of life - may have acted as a template for their chemical self-assembly. 'The new findings show that in the presence of appropriate chemical conditions, the spontaneous self-assembly of small DNA fragments into stacks of short duplexes greatly favours their binding into longer polymers, thereby providing a pre-RNA route to the RNA world,' added Professor Clark.
Scientists say early DNA-like fragments guided their own growth .
They claim the process can drive the formation of chemical bonds .
These connect short DNA chains to form long ones for life to evolve .
This self-assembly capability has been shown to take place in RNA .
מדענים מאמינים שהחיים על פני כדור הארץ החלו להתפתח לפני כ-3.8 מיליארד שנים. אבל למרות שהם הצליחו לקבוע תאריך מתי הופיעו החיים, הם עדיין רחוקים מלדעת איך הם הופיעו. כעת אומרים חוקרים בארה"ב ובאיטליה שיש להם הוכחות לכך ששברים דמויי DNA הגיעו עם 'הוראות' שהנחו את צמיחתם לצורות חיים מורכבות לפני 4 מיליארד שנים. גלול למטה לסרטון. מדענים מאמינים שהחיים על פני כדור הארץ החלו להתפתח לפני כ-3.8 מיליארד שנים, אך הם עדיין רחוקים מלדעת כיצד הם הופיעו. כעת אומרים חוקרים בארה"ב ובאיטליה שיש להם הוכחות לכך ששברים דמויי DNA הגיעו עם 'הוראות' שהנחו את הצמיחה שלהם לצורות חיים מורכבות לפני 4 מיליארד שנים. RNA, אשר מייצג חומצה ריבונוקלאית, היא מולקולה המורכבת מנוקלאוטיד אחד או יותר. זוהי אחת משלוש מולקולות ביולוגיות עיקריות החיוניות לכל צורות החיים המוכרות, יחד עם DNA וחלבונים. תפקידו העיקרי של RNA הוא להעביר את הקוד הגנטי ליצירת חלבונים מהגרעין לריבוזום. זה מונע מה-DNA לעזוב את הגרעין, ומגן עליו מפני נזק. זה גם פועל כמתג הפעלה וכיבוי עבור גנים מסוימים. החוקרים מאמינים שהשברים הללו השתמשו ביכולות המולדות שלהם להתפתחות עצמית כדי לצמוח לשרשראות כימיות חוזרות ונשנות מספיק זמן כדי להתפתח לחיים פרימיטיביים. המחקר, של אוניברסיטת מילאנו ואוניברסיטת קולורדו בולדר, מבוסס על תגלית בשנות ה-80 ש-RNA יכול לשנות כימית את המבנה שלו. RNA דומה ל-DNA, והוא מבצע מספר עבודות בתאים שלנו, כולל פועל כמתג הפעלה וכיבוי עבור גנים מסוימים. מדענים מאמינים שכאשר החיים היו בשלבים מוקדמים, ל-RNA היה תפקיד מוביל ביצירת אורגניזמים מורכבים לפני שפותחו DNA וחלבונים. חוקרי מקור חיים רבים אומרים ששרשרות RNA מיוחדות מכדי שנוצרו כתוצר של תגובות כימיות אקראיות. המחקר החדש, לעומת זאת, מתיימר לספק תיאוריה חלופית על ידי טענה שמקטעים דמויי DNA ראשוניים התפתחו בדרך זו במקום זאת. החוקרים מצאו שלהרכבה עצמית של שברי DNA באורך של ננומטרים בודדים יש את היכולת להניע את היווצרותם של קשרים כימיים. אלה מחברים יחד שרשראות DNA קצרות ליצירת שרשרות ארוכות, ללא צורך בתהליך ביולוגי נפרד. התמונה מציגה טיפה של ננו-DNA מעובה ובתוכה טיפות קטנות יותר של שלב הגביש הנוזלי שלו, המופיעות באור מקוטב משמאל. טיפות הגביש הנוזלי פועלות כ'מיקרו-כורים' שבהם DNA קצר יכול להצטרף לשרשראות פולימר ארוכות כדי להתפתח לחיים מורכבים יותר. "התצפיות שלנו מרמזות על מה שאולי קרה על כדור הארץ המוקדם כאשר הופיעו השברים המולקולריים הראשונים דמויי DNA", אמר פרופסור לפיזיקה של CU-Boulder, נואל קלארק, מחבר מחקר. המחקר מצביע על כך שהדרך שבה ה-DNA הופיע בכדור הארץ המוקדם טמון בתכונות המבניות שלו וביכולתו להתארגן בעצמו. בעולם הפרה-RNA, ייתכן שההרכבה העצמית הספונטנית של שברי חומצות גרעין - אבן הבניין של החיים - שימשה תבנית להרכבה העצמית הכימית שלהן. "הממצאים החדשים מראים כי בנוכחות תנאים כימיים מתאימים, הרכבה עצמית ספונטנית של שברי DNA קטנים לערימות של דופלקסים קצרים מעודדת מאוד את הקישור שלהם לפולימרים ארוכים יותר, ובכך מספקת נתיב טרום-RNA לעולם ה-RNA", הוסיף. פרופסור קלארק.
מדענים אומרים שחלקים מוקדמים דמויי DNA הובילו את הצמיחה שלהם.
הם טוענים שהתהליך יכול להניע את היווצרותם של קשרים כימיים.
אלה מחברים שרשראות DNA קצרות ליצירת שרשרות ארוכות כדי שהחיים יתפתחו.
יכולת הרכבה עצמית זו הוכחה כמתרחשת ב-RNA.