Ученые пересмотрели появление жизни на Земле

Одна из главных причин появления жизни на земле основана на так называемой идее мира РНК, которую пионер молекулярной биологии Уолтер Гилберт сформулировал в 1986 году. Согласно этой гипотезе, нуклеотиды - основные строительные блоки нуклеиновых кислот A, C, G и U - возникли из первобытного супа, а затем из нуклеотидов образовались короткие молекулы РНК. Эти так называемые олигонуклеотиды уже были способны кодировать небольшие объемы генетической информации.

Поскольку такие одноцепочечные молекулы РНК могли также объединяться в двойные нити, это породило теоретическую возможность того, что молекулы могли реплицироваться, то есть размножаться. В ходе эволюции эта репликация могла совершенствоваться и на каком-то этапе привести к появлению более сложной жизни.

Неясно, как молекулы РНК могли соединиться с миром белков, для которых, как мы знаем, генетический материал предоставляет чертежи. В новой статье, опубликованной в журнале Nature, рабочая группа Карелла обнаружила способ, с помощью которого могло произойти такое соединение.

Группа Карелла обнаружила, что эти неканонические нуклеозиды являются ключевым ингредиентом, который позволяет миру РНК соединиться с миром белков. Некоторые из этих молекулярных ископаемых, находясь в РНК, могут "украшать" собой отдельные аминокислоты или даже небольшие цепочки из них (пептиды), по словам Карелла. Это приводит к образованию небольших химерных РНК-пептидных структур, когда аминокислоты или пептиды оказываются в растворе одновременно с РНК. В таких структурах аминокислоты и пептиды, связанные с РНК, затем даже реагируют друг с другом, образуя все более крупные и сложные пептиды.

Таким образом, древние ископаемые нуклеозиды в некотором роде напоминают ядра в РНК, образуя ядро, на котором могут расти длинные пептидные цепи. На некоторых нитях РНК пептиды росли даже в нескольких точках.

“Возможно, что мир РНК никогда не был чистым, а РНК и пептиды с самого начала сосуществовали в одной молекуле”, заявили ученые. Таким образом, мы должны расширить концепцию мира РНК до концепции мира РНК-пептидов. Пептиды и РНК взаимно поддерживали друг друга в процессе эволюции, предлагает новая идея.