Ученые из Америки и Великобритании провели ряд исследований, в ходе которых доказали, что РНК способна катализировать собственное воспроизведение. Результаты работы опубликованы в журнале Science.
Еще в 1993 году ученые из Чикагского университета и Массачусетского технологического института создали и протестировали библиотеки из триллионов различных РНК, а в 2009 году исследователи из Института биологических исследований Солка выделили две разные РНК, которые могли синтезировать друг друга. Однако из-за большой длины, от 150 до 200 оснований, они не могли возникнуть спонтанно из первичного бульона.
Ученые из Кембриджского университета провели эксперимент с триллионами случайных последовательностей РНК. Во время исследования они поддерживали низкую температуру, так как предполагали, что это замедлит разрушение РНК, а также поможет процессу копирования. Когда вода замерзает, она вытесняет другие соединения из растущих кристаллов льда и концентрирует нуклеотиды, соли и другие строительные блоки для синтеза РНК в крошечных каналах, заполненных раствором.
Большинство молекул РНК в замораживающем растворе находятся в свернутом состоянии, в котором они становятся катализаторами. Но для копирования РНК должны находиться в развернутом состоянии.
Ученые обнаружили, что включение отдельных оснований и триплетов слитых нуклеотидов, которые могут удерживать матричную цепь РНК в открытой конфигурации, позволяют некоторым РНК оставаться открытыми для копирования, а другим служить катализаторами.
Исследователи выявили три молекулы РНК длиной около 45 нуклеотидов, которые могли копировать себя, используя комплементарные матрицы. Такие укороченные версии могли возникнуть спонтанно и стать началом жизни на планете. Ученые пока не смогли проверить, может ли одна РНК синтезировать комплементарную молекулу, а потом использовать ее для синтеза самой себя, поскольку синтез новых цепочек из-за низкой температуры занимал 72 дня.
Однако, если, как предполагают ученые, жизнь зародилась в холоде, то циклы оттаивания и замерзания могли способствовать концентрации строительных блоков. Исследователи надеются усовершенствовать свою систему, чтобы она могла воспроизводить себя в течение нескольких циклов.
Ранее Наука Mail рассказывала о причине, по которой обитаемых планет так мало.
