27.12.2013
Редакция Naked Science
181

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, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

Сегодня, 12:19
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

19 января
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

Позавчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Позавчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: