Flot3000

Группе ученых из Манчестерского университета удалось синтезировать рибонуклеотид во внешних условиях, сопоставимых с условиями первобытной Земли, и на основе молекул, с высокой вероятностью находившихся в "первичном бульоне". Тем самым исследователи "наглядно" продемонстрировали, как могли возникнуть самые первые самовоспроизводящиеся молекулы около 4 млрд. лет назад. Джон Сазерленд и его коллеги открыли новую область, буквально из ничего синтезировав два из четырех элементов самовоспроизводящейся молекулы РНК, которая, по мнению многих ученых, могла быть источником жизни.

Молекулы РНК, как и ДНК, способны нести и передавать информацию из поколения в поколение, только строение РНК проще, что еще 40 лет назад дало ученым основания полагать, что в суровых условиях молодой Земли ее было довольно легко синтезировать. Пытаясь объяснить, как зародилась жизнь на Земле, ученые пытались сформулировать теории появления первой самовоспроизводящейся молекулы. Одной из первых стала концепция "первичного бульона", в котором первые молекулы смешались под воздействием ультрафиолетовых лучей и электрических бурь. Со временем эти молекулы образовывали комбинации, из которых получились элементы жизни - кислород, углерод, водород и азот. Исследователи могли получить таким образом элементы протеинов, но не ДНК или РНК. Тогда они предположили, что РНК предшествовали протеинам. В 1980-х Томас Чех и Сидни Олтман обнаружили, что РНК может выполнять функцию катализатора, ускоряя химическую реакцию и при этом не изменяясь.

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 же 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.

Источник: Известия