Учёные рассказали о «сексе» первой молекулы на нашей планете

Москва, 22:14, 02 Ноя 2016, редакция FTimes.ru, автор Андрей Череута.

Специалисты по молекулярной биологии выяснили, что первые молекулы РНК не могли «исправлять» недочёты в своей структуре, а посему постоянно самокопировали себя. Это замедляло ход ранней эволюции жизни на нашей планете. Об этом со ссылкой на издание Science информирует «РИА Новости».

Согласно общепринятой в научном сообществе теории «РНК-мира», роль ДНК и белков в самых первых живых организмах Земли играли молекулы РНК. Впоследствии клеточными процессами стали «рулить» белковые соединения, а ДНК заняла роль «банка» генетической информации. Американские учёные из Массачусетского университета Соединённых Штатов решили поэкспериментировать с молекулами РНК, попытавшись воспроизвести процесс зарождения жизни в лабораторных условиях.

В частности, Джек Шостак и его коллеги из Технологического института в Кэмбридже нашли возможное объяснение того, как эти соединения научились собирать самих себя. Специалисты изучали так называемые генетические «кирпичики» — нуклеотиды. Они, как известно, соединяются с одиночными спиралями рибонуклеиновых кислот. Исследования показали, что одиночные звенья ДНК и РНК иногда могут правильно соединяться друг с другом в двойную спираль генетического кода.

Учёные задумались о том, как же это могло влиять на работу первых молекул РНК, которые занимались самокопированием и не имели подобных белковых «помощников», как у современной ДНК. Для ответа на этот вопрос был проведён ряд экспериментов, во время которых научные сотрудники собирали короткие двойные спирали РНК. Потом их помещали в раствор с огромным количеством нуклеотидов, замораживали, а впоследствии просвечивали при помощи рентгеновского излучения. В результате данных опытов было обнаружено, что одиночные нуклеотиды с лёгкостью могут образовать новую спираль и связаться с цепочкой РНК различными путями. Таким образом появлялись водородные связи.

Ученые заявляют: это говорит о том, что развитие «РНК-мира» и появление первых самовоспроизводящихся молекул шло путём проб и ошибок, с многократными «шагами назад» в силу неисправимости случайных ошибок. Именно такое развитие и замедлило эволюцию жизненных форм на раннем этапе её формирования на Земле, а также несколько раз привело к полному вымиранию всего живого на нашей планете. Среди всего прочего, возможно, что белки появились одномоментно с РНК. Это могло бы позволить первым живым организмам обойти проблему «неправильной сборки» генетического кода.