eLife: найдено спонтанное появление самовоспроизводящихся молекул
Ученые Брукхейвенской государственной лаборатории нашли новые подтверждения догадки РНК-мира. Об этом сообщается в публикации, размещенной в журнальчике eLife.
Согласно догадке РНК-мира, 1-ые репликаторы (структуры, способные к размножению) на Земле представляли собой РНК-молекулы, способные катализировать собственное проигрывание без помощи белковых ферментов. Но было не ясно, как такая частица может появиться из предшественников, не способных к каталитической активности.
Оказалось, что рибозим, который способен расщеплять другие молекулы, может появиться стихийно, так как для обеспечения его функции нужны только несколько ограниченных оснований. Но оставалась беда, как точно это свойство сохранилось в процессе биохимической эволюции.
Крайний вздохУченые окрестили срок смерти всего живого на Земле. Как точно это произойдет?Ватные каплиЗарождение жизни растолковали без роли бога
Исследователи разработали модель, которая имитирует случайные разрывы в обычных молекулах РНК, лишенные ферментативной активности. В итоге появлялись недлинные цепочки РНК, которые действовали как праймеры — затравки для синтеза больше длинноватых цепей РНК. Данный неферментативный механизм приводил к образованию огромного количества копий разрушенного полимера, подобно тому, как регенерируют червяки, разрезанные на сегменты.
Во 2-ой модели способные к спонтанному образованию рибозимы, катализирующие деление, были добавлены к пулу полимерных РНК-цепочек, которых они разрезали при столкновении. Полимерные цепочки способны спариваться спецефическим образом. Если одна из цепочек обладает петлей (шпилькой), то может-быть образование молекулы РНК, которая действует как рибозим типа hammerhead, способный производить собственное деление. В будущем начинается самовоcпроизводство этого энзима в согласовании с первой моделью.
Репликация полимера происходила на базе повторяющегося конфигурации температуры меж жаркой и прохладной фазами (характерно для циклов день-ночь), что позволяет представить, что старинные полимеры, может-быть, полагались на такие циклы для собственного размножения. Неорганические поверхности, такие как камешки, также могли содействовать этому процессу.