Seit ca. 3,5 Milliarden Jahren ist in biologischen Systemen die Information im sehr stabilen, großen Erbmolekül DNA gespeichert. Sie wird von Ribonucleinsäuren (RNA)-Molekülen abgelesen und in Proteine übersetzt, die dann in der Zelle ihre jeweilige Funktion erfüllen, zum Beispiel als Gerüstmoleküle oder als Hilfsmittel im Stoffwechsel der Zelle in form von enzymatische Katalysatoren.

Ribosom mit angelagerter Transfer-RNA © LANL

Sie "kommunizieren" in mannigfaltiger Weise mit dem Erbmolekül DNA und ermöglichen dessen Replikation. Die Arbeitsteilung in diesem selbstorganisierenden informationsverarbeitenden Netzwerk erfordert einen hochkomplexen Übersetzungsapparat, der schrittweise entstanden sein muss.

Am Anfang des Lebens standen vermutlich RNAoder RNA-artige Moleküle, die alle lebensnotwendigen Funktionen inklusive der Selbstreplikation allein erfüllt haben. Man nimmt an, dass diese "RNA-Welt" unserer heutigen "DNA-RNA-Protein-Welt" vorausgegangen ist. Dafür spricht zum einen die Entdeckung von Ribozymen, für die Thomas Cech und Sidney Altman 1989 den Nobelpreis für Chemie erhalten haben.

Ribozyme sind RNA-Moleküle, die nicht, wie zuvor angenommen, ausschließlich Informationen übermitteln, sondern auch als Katalysatoren wirken. Zum anderen weiß man, dass auch kurze Stücke von Nucleinsäuren zur Selbstreplikation in Abwesenheit von Enzymen fähig sind.