Для начала для тех, кто "сидел на задней парте". Мною было замечено очень удачное, хоть и настолько же упрощённое объяснение того, что такое ДНК и РНК. Представьте мужика, несущего куда-то мешок с чем-то. Мужик - это РНК, который переносит в мешке информацию - ДНК.
Запомнили? Поехали дальше.
Извечный вопрос о том, как на Земле появилась жизнь получил ответ при помощи химиков из Scripps Research.
В своей статье они рассказали, что простое химическое соединение, названное DAP (диамидофосфат), которое присутствовало на Земле до появления жизни, могло связать вместе крошечные строительные блоки ДНК в нити первоначальной ДНК.
Кроме того химики выяснили, что вероятнее всего ДНК и её близкий родственник – РНК – появились вместе как продукты схожих химических реакций, и что первые жители Земли являлись чем-то вроде франкенштейнов, наполовину состоящих из ДНК, на другую половину - из РНК.
В общем-то это открытие противоречит основной гипотезе последних десятилетий названной "РНК-мир". Она о том, что ДНК возникла как продукт жизнедеятельности организмов, состоящих из РНК. Эта гипотеза и раньше вызывала сомнения отчасти потому, что РНК слишком "липкие", чтобы самвоспроизводиться.
РНК - липкий тип
Нить РНК может притягивать строительные блоки РНК. Они прилипают к ней и образуют что-то вроде новой, зеркальной нити. Если бы эта новая нить могла отделиться от исходной и стать шаблоном для других нитей, то это можно было бы рассматривать как самовоспроизведение, лежащее в основе жизни.
Да, РНК может быть хороша при создании новых нитей, но проблема в том, что новые нити плохо отделяются от своих шаблонов, по которым они были созданы. Современные организмы производят ферменты, которые могут разъединять РНК нити, но непонятно, как это могло происходить на первобытной Земле, где таких организмов ещё не было.
Молекулы-франкенштейны
Согласно последнему исследованию, «молекулы-франкенштейны», которые состоят наполовину из РНК, наполовину из ДНК могут решить эту проблему, так как они способны создавать менее липкие нити.
Химики также показали, что строительные блоки РНК и ДНК могут возникать в условиях, очень схожих с условиями ранней Земли. Более того, в 2017 году они обнаружили, что органическое соединение DAP могло связывать строительные блоки и создать первые РНК-нити. Новое исследование показало, что DAP под схожими условиями может делать то же самое и с ДНК.
«Сейчас мы лучше понимаем, как первобытная химия могла сделать первые ДНК и РНК. Мы можем смешивать строительные блоки ДНК и РНК и смотреть, какие химические молекулы получаются: могут ли они самовоспроизводиться и эволюционировать» – сказал один из химиков Scripps Research.
Это открытие имеет и практическое применение. Искусственный синтез ДНК и РНК, лежащий в основе тестов на COVID-19 зависит от хрупких ферментов, которые имеют ряд ограничений. Методы, не содержащие ферментов, могут быть более удобными.
Не забывайте подписаться, если ещё этого не сделали!
Оригинал статьи (на английском)