Наука має досить послідовну теорію того, як життя зародилося на Землі. Але в цій теорії залишається чимало білих п'ятен. Одне з них, здається, щойно зафарбували автори нового дослідження, пише Earth.com.
Білки є основою біологічного життя. Але довгий час залишалося загадкою, як саме вони утворилися на зорі еволюцію до того, як виникли повноцінні клітини зі складною молекулярною "фабрикою" вспередині них.
Нове дослідження, проведене під керівництвом професора Метью Паунера з Університетського коледжу Лондона, описує просту хімічну реакцію у водному середовищі, яка здатна з’єднувати основні складові та робити перші кроки до утворення білків. Результати опубліковані в журналі Nature.
Команда дослідників показала, що РНК — молекула, яка зберігає та переносить генетичну інформацію й може каталізувати реакції — здатна хімічно з’єднуватися з амінокислотами, що є будівельними блоками білків.
Щоб зробити реакцію ефективнішою, науковці перевели амінокислоти у більш реактивну форму з додатковою енергією, після чого приєднали їх до певних ділянок РНК. Важливо, що процес відбувався у воді, без ферментів і за м’яких умов.
Ключем виявилися тіоестери — молекули, утворені з тіолів, які й сьогодні відіграють важливу роль у клітинному метаболізмі. Вони стійкі у воді та легко беруть участь у реакціях.
Раніше було відомо, що до появи повноцінних живих організмів міг утворюватися пантетеїн — активна частина коензиму А, який формує тіоестери у сучасних клітинах. Нова робота зв’язує цю "сірчану хімію" з можливістю РНК приєднувати амінокислоти. Таким чином виникає місток між первинним метаболізмом і носіями генетичної інформації.
У ході експериментів дослідники виявили двоступеневий процес, під час якого амінокислоти, "прикріплені" до РНК, могли утворювати перші білкоподібні структури.
І важливо, що цей експеримент відбувався в умовах, які теоретично існували у водоймах на первісній Землі.
У сучасних клітинах білки синтезує рибосома — складна машина з РНК і білків. Але нова хімія показує, що РНК могла взаємодіяти з амінокислотами ще до появи білкових каталізаторів.
Метафорично висловлюючись, у даному експеримент вчені обійшли парадокс про "курку та яйце" і показали, як перше "яйце" з'явилося на світ самостійно без "курки", яка несе такі "яйця" у сучасних умовах.
Інші новини зі світу науки
Як писав УНІАН, нове дослідження запропонувало вирішення двох важливих проблем людства - дефіциту пального і дефіциту прісної води. Потенційно можно створити технологію, яка даватиме пальне основним продуктом і прісну воду як побічний продукт виробництва.
Також ми розповідали, що вчені перевірили старі кліматичні прогнози, які були зроблені 30 років тому. Виявилося, що ці прогнози справджуються з неймовірною точністю, хоча свого часу їх вважали ледь не містифікацією.
