Искусственную протоклетку удалось «оживить»

Джек Шостак, получивший в 2009 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине за «открытие механизмов защиты хромосом теломерами», добавил в искусственную протоклетку соль лимонной кислоты, в результате чего она «оживилась»  – теперь протоклетка может самостоятельно воспроизводить молекулу РНК, и при этом ее мембрана не разрушается.

Более десяти лет Шостак  и  его коллега Катаржина Адамала (Katarzyna Adamala) из Общеклинической больницы штата Массачусетс пытались узнать, как протоклетки развивались от «первичного супа» из химических соединений до живых организмов, способных к репликации («копированию» генетического материала и его воспроизведению).

Сперва они создали модель протоклетки, мембрана которой состояла не из «современных» молекул, а из простых жирных кислот, которые могли быть в окружающей среде молодой Земли. Однако, поскольку модель искусственной протоклетки не могла синтезировать молекулу РНК (ее мембрана разрушалась), ее необходимо было доработать.

Джек Шостак

©jax.org

Для «оживления» протоклетки требовались ионы магния, связанные с работой РНК-полимеразы (фермента, осуществляющего синтез молекул РНК). Но проблема была в том, что эти ионы разрушали мембрану протоклетки. Тогда Шостак и Адамала добавили в нее соль лимонной кислоты, благодаря которой  удалось «выключить» разрушительное действие ионов магния, но они по-прежнему способствовали репликации РНК.

– Мы показали, что есть по крайней мере один способ запустить процесс репликации РНК в клетке с простой оболочкой из жирных кислот. Сейчас мы считаем, что (на молодой Земле) должны были существовать простые пептиды, которые действовали подобно соли лимонной кислоты, и сейчас пытаемся их найти, – сказал Шостак.