Жизнь на Земле могла возникнуть из смеси РНК и ДНК – открыта химическая реакция, в которой элементы ДНК соединяются друг с другом без участия ферментов, свойственных живым формам - Гранит науки - 2021-01-06

Химики из Исследовательского института Скриппс (Scripps Research) в Калифорнии опубликовали в журнале Angewandte Chemie статью, в которой показано, что простое соединение под названием диамидофосфат могло химически связать друг с другом строительные блоки ДНК, дезоксинуклеозиды, в цепочки первородной ДНК. Диамидофосфат на Земле до зарождения жизни по всей вероятности существовал. Публикуемое открытие – самое свежее в серии открытий последних лет, указывающих на возможность совместного возникновения ДНК и химически родственной ей РНК как продуктов сходных химических реакций, а также на то, что первые самореплицирующиеся, то есть удваивающие сами себя, молекулы – первые формы жизни на Земле – были смесью этих двух нуклеиновых кислот. Открытие может иметь практическое применение в химии и биологии, но основная его ценность в том, что оно обращено к многовековому вопросу о том, как зародилась жизнь на нашей планете. Новые данные дают импульс продолжению исследований эволюции саморепликации смеси ДНК и РНК и ее распространения по древнейшей Земле с последующим образованием сложных живых организмов. Кроме того, они уводят область исследований происхождения жизни от доминирующей последние десятилетия гипотезы «РНК-ового мира», которая утверждает, что первые самореплицирующиеся формы жизни были основаны на РНК, а ДНК возникла позже как продукт РНК-овой жизни, цитирует руководителя нового исследования и ведущего автора публикации профессора химии Института Скриппс Раманараянана Кришнамурти (Ramanarayanan Krishnamurthy) издание Genetic Engineering&Biotechnology News.

Гипотеза РНК-ового мира вызывала сомнения у Кришнамурти и ряда других ученых, в частности, потому, что молекулы РНК могли быть слишком «липкими» для того, чтобы подходить на роль первых самореплицирующихся биополимеров. Цепь РНК может притягивать отдельные строительные блоки РНК, которые, приклеиваясь к основной цепи, создадут зеркальную, или комплементарную, цепь. Но эти две цепи будут прочно связаны, а для саморепликации нужно, чтобы в какой-то момент они расходились и отдельные цепи становились матрицей для сборки новых цепей. У современных организмов для разделения парных цепей нуклеиновых кислот есть специальные ферменты, но до зарождения жизни никаких ферментов еще не существовало. Кришнамурти с коллегами показали, что химерные цепи, состоящие частично из ДНК, а частично из РНК, могут обойти эти проблему, потому что они создают комплементарные цепи менее «липким» образом, а это в свою очередь позволяет им легче расходиться. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».