Предшественницы предшественниц — Naked Science
27.12.2013
5 минут
Редакция
103

Предшественницы предшественниц

Химики воссоздали первые этапы происхождения протожизни в форме РНК.  

original

Один из ключевых вопросов науки ? вопрос о превращении органического «молекулярного супа» в нечто, что можно было бы назвать жизнью ? или хотя бы «протожизнью». Одна из гипотез предполагает, что этот процесс развивался в рамках «мира РНК», этапа, на котором молекулы РНК, более простые и универсальные, нежели ДНК или белки, выполняли ключевые функции и тех, и других. И лишь впоследствии задачи хранения и передачи генетической информации перешли на ДНК, а катализ химических реакций ? на белки, и они более эффективно справляются с ними, каждые в своей области. РНК же в современных организмах отводится, в основном, функция связи между ДНК и белками.

 

«РНК-мир» ? гипотеза одновременно и широко известная, и очень спорная. И в любом случае, прежде чем такой «мир» мог возникнуть, должны были возникнуть сложные ассоциации молекул РНК ? да и вообще разнообразных РНК в нем должно иметься в изобилии. Откуда же могли появиться эти сложнейшие органические молекулы на безжизненной еще Земле, более 4 млрд лет назад?..

 

Ответ на этот вопрос дает недавнее исследование американских химиков из команды профессора Николаса Хада (Nicholas Hud). «Наша работа указывает на реакцию, которая могла играть ключевую роль в появлении ранних РНК-подобных молекул», ? говорит ученый.

 

РНК ? рибонуклеиновая кислота ? это полимер, состоящий из трех компонентов: сахара рибозы, четырех разновидностей азотистых оснований и фосфата, через который отдельные мономеры соединяются в цепочки разной длины. Взаимодействие между азотистыми основаниями разных мономеров позволяет молекуле принимать различные формы, подходящие для выполнения разных функций. Но чтобы такая сложная структура могла сформироваться, нужны готовые мономеры. А вот объяснить их появление химики до сих пор не могли: соединить рибозу и азотистое основание ? не так просто, и спонтанно эта реакция вряд ли пройдет.

 

Изучая эту проблему, Хад с коллегами рассмотрели реакции с «нестандартными» азотистыми основаниями, сходными с теми, что имеются в современных РНК. И особенное внимание ученых привлекло одно из них ? триаминопиримидин (triaminopyrimidine, ТАР). Обнаружилось, что если воссоздать в лаборатории условия, которые предположительно существовали на молодой Земле, то ТАР легко соединяется с рибозой и в присутствии фосфата спонтанно образует мономеры «древней РНК» ? выход реакции составляет до 80%. «То, что нам нужно, ? простые и эффективные химические механизмы, способные объяснить происхождение первых РНК или их предшественниц», ? добавляет профессор Хад.

 

Такой процесс происходит сам собой, он не требует участия белковых ферментов или иных катализаторов, и эффективно протекает даже в присутствии различных загрязнений. По мнению ученых, он вполне мог привести к появлению достаточного количества «строительных блоков» для образования молекул-предшественниц РНК. А уже с этого этапа в действие могли вступать мощные силы эволюции ? пока что еще химической.

 

Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Позавчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: