Світ РНК більше не гіпотеза. Нове дослідження пропонує найбільш правдоподібний сценарій зародження життя

Прийнято вважати, що найскладніші речі у нашому світі колись виросли з чогось неймовірно простого. Далі вмикається банальний інстинкт виживання, запускається еволюція, і система потроху обростає новими рівнями складності.  Звідки взялося життя на Землі ? Власне, за тим самим принципом. Те, що ми сьогодні називаємо сучасною біологією з її заплутаною генетикою, стартувало з мікроскопічної хімічної деталі. Науковці роками кивають у бік РНК. Це така собі молекула-універсал, яка і білки вміє будувати, і генами керувати. А головна її фішка в тому, що вона може працювати і як креслення, і як каталізатор. Тобто РНК здатна не лише клепати власні копії, а ще й сама ж підганяє цей процес. Погодьтеся, звучить як ідеальний кандидат на роль творця життя. Але в цій красивій гіпотезі ( її ще називають « світом РНК») є кілька здорових дір. По-перше, звичайна РНК — це громіздка конструкція довжиною десь у 150 нуклеотидів. Як така махіна могла виникнути нізвідки і почати розмножуватися без жодної помилки? До того ж ці молекули обожнюють згортатися у химерні вузли, що тупо блокує будь-яке копіювання. Тож на папері гіпотеза виглядала логічно, а от у лабораторії ніхто не міг цього довести. Аж ось журнал Science публікує свіже дослідження, яке може все змінити. Схоже, вченим нарешті вдалося намацати потрібний підхід. За словами Едоардо Джанні, одного з авторів роботи, вони просто хотіли зібрати максимально примітивну хімічну систему, яка б уміла плодитися та мутувати. Адже на зорі часів жодних складних клітин не було — потрібен був найпростіший стартер. Що ж вони зробили? Намішали цілий коктейль із випадкових коротких шматків РНК і почали виловлювати ті, що здатні копіювати себе з прискоренням. З тисяч варіантів вистрелили лише три. Вони були короткими і робили саме те, що вимагалося. Дослідники ще трохи над ними почаклували і видали фінальний результат: мікроскопічний рибозим усього на 45 нуклеотидів. Його так і назвали — QT45, що розшифровується як «Quite Tiny» ( досить крихітний). Почали тестувати цю дрібноту, і знайшли купу підтверджень на користь теорії зародження життя. Виявилося, що QT45 навіть не потрібно намертво прикріплюватися до цілі, щоб зробити її копію. Він працює як повноцінний фермент: знайшов молекулу, легенько причепився, розмножив і поплив далі у своїх справах. Також він спокійно міг копіювати як дуже короткі фрагменти, так і довгі ланцюги. Втім, РНК — штука дуже ніжна і тендітна. Тому вчені створили для неї своєрідні тепличні умови. Замість того, щоб змушувати її будувати копії по одній крихітній цеглинці, їй підкинули готові блоки по три штуки ( так звані тринуклеотидні трифосфати). Це як крокувати через дві сходинки замість однієї — значно швидше. До того ж ці потрійні блоки тримаються мертвою хваткою. Уявіть заплутану мотузку. Копіювати її важко, але завдяки міцним блокам реакція успішно йде навіть тоді, коли РНК згорнулася в клубок. Плюс, вони банально не дають молекулам склеюватися між собою. Щоб системі було ще комфортніше, її засунули в евтектичний лід — таку собі напівзамерзлу воду. Наука давно знає, що лід чудово стабілізує РНК і збирає всі потрібні інгредієнти для реакції в одному місці. Але тут вмикається здоровий скептицизм. Якщо вченим довелося так сильно няньчитися з цією молекулою, чи могло все це статися само собою в дикій первісній природі? Філ Холлігер, ще один співавтор статті, чесно зізнається: це завжди було головним питанням. Як така крихка субстанція могла вижити на ранній Землі, коли навколо вивергаються вулкани і падають метеорити? Машину часу ще не винайшли, тож на сто відсотків ми цього ніколи не дізнаємося. Проте останні дані свідчать, що клімат тоді був не таким вже й пекельним і місцями нагадував сучасний. Тож крижані калюжі цілком могли утворюватися в холодні сезони і рятувати РНК. Холлігер визнає: довести, що все відбувалося саме так, неможливо. Однак це дослідження пропонує найбільш правдоподібний сценарій, де всі гіпотетичні кроки нарешті реально підтверджені на практиці. Теги:   Життя Земля РНК Якщо ви знайшли помилку в тексті, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter