Исследователи сделали важный шаг к пониманию того, как могла зародиться жизнь на Земле. Речь идет о гипотезе мира РНК, согласно которой ключевым моментом стало появление молекул, способных воспроизводить самих себя. Как сообщается, ученым удалось получить молекулу РНК, практически приближающуюся к саморепликации.
Работу возглавил Филипп Холлигер из Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже. По его оценке, полученные результаты подтверждают принципиальную возможность самосборки жизни при наличии подходящих внешних условий. Как пишет издание New Scientist, команда отказалась от поиска сложных структур и сосредоточилась на коротких последовательностях. Было сгенерировано около триллиона случайных цепочек длиной 20, 30 и 40 нуклеотидов. Из них отобрали три наиболее перспективных варианта, способных соединять фрагменты, после чего подвергли их искусственной эволюции.
В итоге появилась молекула QT45 длиной 45 нуклеотидов. В ходе экспериментов выяснилось, что при щелочной среде и температуре немного выше точки замерзания она способна использовать нити РНК в качестве шаблона. Молекула соединяет короткие цепочки по два или три нуклеотида, формируя комплементарную нить. Процесс пока протекает медленно, однако QT45 продемонстрировала способность создавать как свою зеркальную копию, так и саму себя. Холлигер отметил, что это первый пример РНК, которая может воспроизводить и собственную последовательность, и кодирующую нить — два ключевых элемента механизма саморепликации.
Пока ученым не удалось запустить обе реакции одновременно в одном сосуде. В дальнейших планах — продолжение направленной эволюции молекулы и эксперименты с циклами замораживания и оттаивания. Ожидается, что при полноценном запуске самокопирования система начнет самооптимизироваться за счет появления вариаций при ошибках копирования.
Специалисты подчеркивают, что поиск рабочей последовательности среди огромного числа возможных комбинаций представляет исключительную сложность. Предполагается, что на ранней Земле подобные процессы могли происходить в условиях, напоминающих современные регионы с ледяной средой и гидротермальной активностью, где циклы заморозки, изменения кислотности и изоляция молекул в небольших водных карманах создавали благоприятные условия для зарождения жизни.
Читайте также: