Получено экспериментальное подтверждение гипотезы РНК-мира

 


Сторонники гипотезы РНК-мира считают, что на начальном этапе зарождения жизни на нашей планете возникли автономные РНК-системы, которые катализировали «метаболические» реакции (например, синтеза новых рибонуклеотидов) и самовоспроизводились. Накопление случайных мутаций должно было привести к появлению РНК, катализирующих синтез более «эффективных» белков, вследствие чего эти мутации закреплялись в ходе естественного отбора. В процессе дальнейшей эволюции, как утверждается, и возникла современная белковая жизнь.

К сожалению, эта стройная гипотеза имеет свои недостатки. Ее противники указывали на то, что формирование рибонуклеотидов, при полимеризации которых образуется РНК, «традиционным» образом — из остатка фосфорной кислоты, сахара рибозы и азотистого основания — едва ли могло произойти в естественных условиях.

Английские исследователи доказали, что синтез рибонуклеотидов можно провести и другим путем, без участия рибозы и оснований. Для осуществления реакции, предложенной учеными, требуются цианамид, цианоацетилен, гликолевый альдегид, глицеральдегид и неорганический фосфат — молекулы, нахождение которых на первобытной Земле оценивается как весьма вероятное.

В начале процесса гликолевый альдегид реагирует с цианамидом, образуя промежуточное соединение — 2-аминооксазол. Периодический нагрев солнечными лучами и понижение температуры в ночной период позволяют произвести очистку 2-аминооксазола, превращая его в «заменитель» сахара и азотистого основания. Под воздействием УФ-излучения в присутствии неорганического фосфата процесс завершается образованием рибонуклеотида.

Коллеги ученых по достоинству оценили результаты их работы. «Это исследование может считаться одним из основных достижений химии предбиологической стадии развития Земли», — отметил американский специалист Джек Состак (Jack Szostak).

Полная версия отчета ученых опубликована в журнале Nature.

Источник: Компьюлента