РНК (рибонуклеиновая кислота) и ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) химически очень похожи друг на друга, но ученые никогда не могли показать, как одно химическое вещество могло превращаться в другое в ранней истории Земли без ферментов, вырабатываемых ранними организмами. , Поскольку химический путь, связывающий РНК и ДНК, до сих пор не обнаружен, предполагалось, что РНК была основой первых форм жизни до появления ДНК.
РНК способна хранить генетическую информацию аналогично ДНК, она может катализировать биохимические реакции, такие как белковые ферменты, и, вероятно, может выполнять основные биологические задачи, которые будут необходимы в первых формах жизни.
Хотя исследования последних десятилетий, кажется, подтверждают гипотезу о «мире РНК», исследовательская группа из американского института Scripps Research и Британского совета по медицинским исследованиям только что получила убедительные доказательства того, что РНК и ДНК могли образовываться примерно в одно и то же время в первых формах жизни. , Например, в исследовании 2017 года было идентифицировано соединение, которое, вероятно, присутствовало на пребиотической Земле и могло выполнять ключевую задачу объединения строительных блоков РНК в более крупную цепь РНК - и то же самое можно было бы сделать со строительными блоками ДНК и белков.
Теперь исследователи объединили результаты этого исследования с последним открытием, относящимся к соединению под названием тиоуридин, которое, вероятно, присутствовало на Земле до рождения жизни и могло быть химическим предшественником нуклеозидных компонентов ранней РНК.
С помощью нескольких этапов химической реакции научная команда могла превратить предшественник строительного блока РНК в строительный блок ДНК-дезоксиаденозин, который образует букву " A " в современном четырехбуквенном коде ДНК. В качестве альтернативы, он также смог превратить тиуридин в дезоксирибоз, который очень тесно связан с дезоксиаденозином и также может быть предшественником ранних строительных блоков ДНК.
Последнее открытие предполагает, что ДНК и РНК могли образоваться вместе и присутствовать в первых формах жизни. Исследователи не исключают, что РНК и ДНК могут быть даже смешаны вместе, чтобы сформировать первые гены. Такие организмы сегодня не встречаются в природе, но команда исследовательского института Scripps недавно описала модифицированную бактерию, которая может выживать с генами, образованными из смеси РНК и ДНК.
Ученые подозревают, что независимо от того, как возникла жизнь, РНК и ДНК могли быстро назначить себе правильное разделение труда - ДНК позаботилась о стабильном долгосрочном хранении генетической информации, а РНК выполнила свои собственные специальные наборы задач, включая кратковременное хранение и транспортировку генетической информации и продукции. белки. РНК и ДНК могут изначально смешиваться друг с другом, но разделяться в зависимости от выполняемых задач.