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.
Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

8 часов назад
6 минут
Мария Кривоченко

Группа ученых обнаружила общую черту у антител, которые нейтрализуют SARS-CoV-2, вызывающий Covid-19: оказалось, что один ген блокирует взаимодействие вируса с организмом человека.

Вчера, 16:27
8 минут
Мария Азарова

Ученые проверили, может ли полиненасыщенная жирная кислота класса омега-6 DGLA, которая регулирует производство нескольких важных групп сигнальных молекул, запускать ферроптоз клеток, в том числе раковых.

Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

10 июля
5 минут
Сергей Васильев

Белок, выделенный из крови «тренированных» мышей, запускает такое же улучшение когнитивных функций и без всяких физических нагрузок.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

1 июля
5 минут
Мария Кривоченко

Один из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

[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: