Фото: pixabay

Учёные нашли причины, приводящие к возникновению самовоспроизводящихся молекул

В журнале eLife опубликованы результаты исследования ученых из Брукхейвенской национальной лаборатории, которые нашли новые доказательства гипотезы РНК-мира, пишет Lenta. ru.

Согласно гипотезе РНК-мира, первыми репликаторами (структурами, способными к воспроизводству) на Земле были молекулы РНК, способные обеспечить свое воспроизводство без помощи белковых ферментов. Но ученые не могли понять, как такая молекула могла возникнуть из предшественников, не обладающих каталитической активностью.

Оказалось, что рибозим, способный расщеплять другие молекулы, может образовываться спонтанно, поскольку для его работы требуется всего несколько консервативных оснований. Однако оставалась проблема, как именно это свойство сохранилось в ходе биохимической эволюции.

Ученые создали модель, имитирующую случайные разрывы в простых молекулах РНК, лишенных ферментативной активности. В результате появлялись короткие цепочки РНК, которые работали как затравки, и на них начиналось формирование длинных цепочек РНК. Этот механизм обеспечивал появление большого количества копий разрушенной молекулы, подобно тому, как восстанавливаются разрезанные на фрагменты черви.

Во второй модели рибозимы, способные к спонтанному образованию и катализирующие расщепление, добавлялись к пулу полимерных нитей РНК, которые они разрезали при столкновении. Полимерные цепочки способны спариваться определенным образом. Если одна из цепочек обладает петлей (шпилькой), то возможно образование молекулы РНК, которая действует как рибозим типа hammerhead, способный осуществлять собственное расщепление. В дальнейшем начинается самовоcпроизводство этого энзима в соответствии с первой моделью.

Воспроизведение полимера происходило под влиянием изменения температуры, которое происходит при смене дня и ночи. Эксперты предположили, что именно этот фактор заставлял древние полимеры размножаться.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.