Как се заражда животът и РНК преди ДНК ли е съществувала

Макар че хората изследват произхода на живота от векове, тази тема от познанието е все още незавършена и нееднозначна.

Някои факти ни дават представа за условията, при които може би се е зародил животът, но механизмите, по които неживото е станало живо, все още не са напълно изяснени.

През 1953 г. химиците Стенли Милър и Харолд Юри демонстрират в лаборатория как подходящите пребиотични (предшестващи живота) състояния създават условия за възникване на някои основни малки молекули (мономери), като аминокиселините.

През 1962 г. биофизикът Александър Рич предлага една нова хипотеза за възникването на света, а именно „РНК свят“. Терминът "РНК свят" ("свят на рибонуклеиновите киселини") обаче е употребен за първи път през 1986 г.от американския физик и биохимик, носител на Нобелова награда в областта на химията, Уолтър Джилбърт.

ICYMI: Researchers sketch out details of the earliest genetic code. Their work challenges the traditional “RNA world” model for the origin of life.https://t.co/RUT2OhA6E5 pic.twitter.com/T5IRElx3MR

— Quanta Magazine (@QuantaMagazine) 9 януари 2019 г.

Според хипотезата спонтанният синтез в началото е довел до синтез на произволни кратки РНК-вериги, състоящи се от нуклеотиди във всички възможни комбинации, някои от които могат да катализират сами химическата си редубликация. По този начин те започват химически да се "размножават" и да преобладават над случайно синтезираните.

Учените смятат, че конкуренцията между молекулите вероятно е довела до кооперация между различните РНК-вериги, водейки до формирането на първите прото-клетки. След появата на белтъците идва и ДНК, която постепенно замества РНК като съхранител на информация поради по-добрите си биохимически качества.

Преди животът на Земята да се зароди, рибонуклеиновата киселина (РНК) е съществувала, без да изключва дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) от картината. Това твърди екип от учени.

Химици от Великобритания и САЩ показват как може би двете молекули са се формирали в условия, които са били присъщи за древността на Земята, когато животът още не е съществувал.

Работейки върху по-ранно проучване,

учените демонстрират метод за изграждане на вериги от нуклеинова киселина в пребиотична среда (преди животът да се зароди). Те показват как РНК може да се конвертира в компоненти на ДНК в няколко прости стъпки, без наличието на ензими.

Почти половин век биолозите смятат, че химичният състав на първите клетки се корени в химични реакции на РНК. Това съвсем не е нелогично, предвид факта, че биохимията може да раздроби реакциите между ДНК, РНК и белтъците.

По-простата структура на РНК и нейният талант да работи механично карат учените да вярват, че тя е отговорна за зараждането на живота. Тя не само може да изгражда структури, но химиците откриват и различни потенциални методи, чрез които РНК да нараства използвайки списък от по-прости от ензимите компоненти.

"Свят на РНК" не е единствената хипотеза,

колкото и убедителна да е тя. Белтъците на свой ред също могат да имат копия, които да вършат същата работа като тях.

Тук в картинката се появява ДНК, която според химиците има важна роля при прототипните реакции.

За да се развие РНК до ДНК е нужно време, в което и двете молекули преминават през различни трансформации. Преди години учените доказват, че подобни хибридни молекули не са толкова стабилни като чистата РНК и ДНК.

Тогава защо някои прости РНК молекули еволюират

 в по-сложни ДНК молекули?

Единият отговор на учените е, че РНК никога не е съществувала самостоятелно без ДНК. Те смятат, че двете молекули може би са били смесени и с времето са се разделили, а ДНК е победила в борбата за надмощие.

„Започваме да осъзнаваме, че РНК и ДНК може би са били смесени, но с времето са се разделили, за да правят това, в което всяка от тях е по-добра поотделно“, казва Раманарянан Кришпамурти от изследователския институт Скрипс в САЩ.

За да илюстрират теорията си, учените показват

как компонентите на двете молекули може би са реагирали на различни етапи, за да образуват дезоксиаденозин (дезоксирибонуклеотид, един от четирите мономера изграждащи ДНК, получен от монозахарида дезоксирибоза).

Подобен процес може да е протекъл и при формирането на дезоксирибозата.

Фактът, че тези химични реакции са възможни, не е доказателство, че са се случили така в природата. Въпреки това е добре такива вероятности да не бъдат пропускани, когато се разглеждат големи хипотези като "Свят на РНК".

Следете ни навсякъде и по всяко време с мобилното приложение на Vesti.bg. Можете да го изтеглите от Google Play и AppStore.

За още актуални новини от Vesti.bg последвайте страницата ни в Instagram.