Ученые воспроизвели рождение "молекул жизни" на Земле: новое открытие
Термин «ДНК» в XXI веке знают все, однако исследователи полагают, что жизнь на земле зародилось с ее близкой родственницы, РНК. Эта нуклеиновая кислота может выступать как в роли хранилища генетической информации, так и в роли катализатора для ускорения биохимических реакций. Сторонники «жизни из РНК» десятилетиями трудились над тем, чтобы объяснить, как четыре строительных элемента, из которых состоит молекула, возникли из более простых соединений в те времена, когда наша планета была еще молодой. Недавно химикам наконец удалось определить те простые реакции, из которых, с помощью «биосырья» — хаотического протобульона массы простейших молекул — можно синтезировать соединения, родственные всем четырем строительным белкам. Конечно, сходство не является совершенным, но ученые уверяют, что их работа наглядно иллюстрирует принцип самозарождения жизни.
Четыре структурных элемента РНК называются нуклеотидами. Каждый из них состоит из рибозы, кольцевой молекулы сахара, соединенной с одним из четырех различных кольцевых «оснований»: аденина (А), гуанина (G), цитозина © и урацила (U). C и U структурно подобны друг другу и в целом известны как пиримидины, тогда как A и G похожи друг на друга и известны как пурины. В 2009 году исследователи во главе с Мэтью Паунером и Джоном Сазерлендом на Медицинском Исследовательском Совете в Кембридже, США, придумали первые вероятные химические реакции, которые могли синтезировать пиримидины на ранней Земле. Но вот условия для реакций, необходимых для получения пуринов, оказались совершенно иными. Встал вопрос: как же так получилось, что для образования компонентов первых «молекул жизни» нужны совершенно разные условия?
Паунер и его коллеги нашли способ расширить методы воспроизведения процессов пиримидинизации, создав тем самым аналоги пуринов. Как и прежде, работа начиналась с альдегидов, который в несколько простых шагов превращается в два соединения, напоминающие аденин- и гуанинсодержащие нуклеотиды. Об этом ученые сообщили на днях в журнале Nature Communications. Сходство молекул не было совершенным: каждый атом углерода был связан с атомом кислорода вместо атома водорода, как в известных пуринах. Николас Хад, химик РНК в Технологическом институте Джорджии в Атланте говорит, что своенравный кислородный атом является ключевым камнем преткновения и что не существует простого способа заменить его атомом водорода. Он считает, что «нетрадиционные» пурины не подходят для зарождения жизни, однако убежден, что его коллеги на верном пути и что рано или поздно им все же удастся создать полноценную имитацию возникновения первых молекул РНК.
