Главная Общение и досуг Просто общение Наука Скорее всего, первая жизнь на Земле была основана на РНК

Скорее всего, первая жизнь на Земле была основана на РНК

Автор

 
*once
Д. Кастельвекки


Если Томас Карелл прав, то около 4 миллиардов лет назад большая часть Земли могла быть покрыта серовато-коричневым минералом. Однако это был необычный камень: он состоял из кристаллов органических молекул, которые ученые теперь называют A, U, C и G. И некоторые из них, согласно теории, позже будут служить строительными блоками РНК, двигателя эволюции. первых живых организмов до того, как появилась ДНК.

Карелл, химик-органик, и его сотрудники продемонстрировали химический путь, который - в принципе - мог образовывать A, U, C и G (аденин, урацил, цитозин и гуанин, соответственно) из основных ингредиентов, таких как вода и азот в условиях условия, которые были бы правдоподобными на ранней Земле. По словам Карелла, в результате реакций образуется такое количество нуклеиновых оснований, что тысячелетие за тысячелетием они могли накапливаться в толстых корках. Его команда описывает результаты в журнале Science 3 октября.

Скорее всего, первая жизнь на Земле была основана на РНК

По словам Карелла из Мюнхенского университета Людвига Максимилиана, полученные результаты подтверждают гипотезу «мира РНК». Эта идея предполагает, что жизнь возникла из самовоспроизводящихся генов, основанных на РНК, и лишь позже организмы развили способность хранить генетическую информацию в ДНК, близком родственнике молекулы. «Химия» также является «убедительным свидетельством» того, что появление жизни на основе РНК не было исключительно удачным событием, но могло произойти на многих других планетах, добавляет он.

В предыдущей работе в 2016 году команда Карелла обнаружила химические реакции, в результате которых спонтанно образовывались азотистые основания A и G. Отдельная группа провела аналогичное доказательство принципа для двух других, U и C в 2009 году. Но эти два пути казались несовместимыми друг с другом, требуя разных условий, таких как разные температуры и pH.

Теперь команда Карелла показала, как все азотистые основания могут образовываться в одном наборе условий: два отдельных пруда, которые сменяют друг друга в зависимости от сезона, переходя от влажного к сухому, от горячего к холодному и от кислого к щелочному, и с химическими веществами, которые иногда текут из одного пруд в другой. Сначала исследователи позволили простым молекулам реагировать в горячей воде, а затем позволили полученной смеси остыть и высохнуть, образуя на дне остаток, содержащий кристаллы двух органических соединений.

Скорее всего, первая жизнь на Земле была основана на РНК

Затем они снова добавили воду, и одно из соединений растворилось и было смыто в другой резервуар. Отсутствие этой водорастворимой молекулы позволило другому соединению вступить в дальнейшие реакции. Затем исследователи снова смешали продукты, и в результате их реакций образовались азотистые основания.

«Эта статья чудесным образом продемонстрировала химический состав, необходимый для того, чтобы вы могли производить все нуклеозиды РНК», - говорит Раманараянан Кришнамурти, химик из Scripps Research в Ла-Хойя, Калифорния. Но он и другие исследователи часто предупреждают, что этот и аналогичные результаты основаны на ретроспективе и могут не дать надежного руководства относительно того, как на самом деле развивалась жизнь.

Следующая серьезная проблема, которую хочет решить Карелл, - это то, какие реакции могли привести к образованию сахарной рибозы, которая должна соединиться с азотистыми основаниями, прежде чем сможет образоваться РНК.

Источники


1. Becker, S. et al. Science 366 , 76–82 (2019).
2. Becker, S. et al. Science 352 , 833–836 (2016).
3. Паунер М. В., Герланд Б. и Сазерленд, JD Nature 459 , 239–242 (2009).

Все рецепты

Случайные рецепты

Еще случайные рецепты
* *

Новые сообщения





Поиск по сайту