Предшественницы предшественниц — Naked Science
5 минут
Редакция

Предшественницы предшественниц

Химики воссоздали первые этапы происхождения протожизни в форме РНК.  

original
©Wikipedia

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.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 08:57
7 минут
СФУ

Ученые Сибирского федерального университета в составе международной группы изучили двумерные полимеры на основе тетраоксо[8]циркулена и атомов s-металлов таблицы Менделеева с помощью квантово-химического моделирования. Выяснилось, что модификация поверхности полимера тетраоксо[8]циркулена атомами кальция приводит к появлению сверхпроводимости при температуре ниже 14,5 К и возможной реализации двухуровневой системы на атомах кальция, перспективной для построения квантовых битов и последующей реализации в квантовых компьютерах.

6 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Новый российский истребитель пятого поколения испытали стрельбой из пушки. Ранее Воздушно-космические силы получили первый серийный самолет.

9 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

На очередных испытаниях прототип Starship впервые совершил успешную посадку, после чего сразу взорвался. Эксперты связывают аварию с отказавшим клапаном одного из топливных баков.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 10:00
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: