Генерация молекулы РНК в воде

Ключевой вопрос о происхождении ДНК и РНК в том, как они были образованы миллиарды лет назад из довольно простых исходных компонентов.

Исследователи в Италии реконструировали один из самых ранних эволюционных проектов — генерацию длинных цепочек РНК из отдельных субъединиц с использованием одной лишь теплой воды.

Многие исследователи полагают, что РНК была одним из первых представителей биологических молекул, образовавшихся до ДНК и белков. Однако, попытки воссоздать образование РНК из простых «пребиотических» молекул, вероятно присутствовавших на Земле миллиарды лет назад, до сих пор не приводили к успеху.

И вот наконец, Эрнесто Ди Мауро и его коллеги установили, что древние молекулы — циклические нуклеотиды, могут объединяться вместе в воде и образовывать полимеры длинною более 100 нуклеотидов при температуре от 40 до 90 ° С — по аналогии с температурой воды на древней Земле.

Циклические нуклеотиды, такие как циклические-AMP, очень похожи на нуклеотиды, составляющие отдельные фрагменты ДНК или РНК (Аденин, Тимин, Гуанин и Цистеин), кроме того, они имеют дополнительные химические связи и образуют кольцевую структуру. Благодаря этой дополнительной связи циклические нуклеотиды легче вступают в химические реакции друг с другом и, таким образом, могут объединиться в длинные цепочки с достойной скоростью (приблизительно за 200 часов достигая размера в 100 нуклеотидов).

Это захватывающее открытие, поскольку сами по себе циклические нуклеотиды могут легко образовываться из простых химических веществ, таких как формамид (амид муравьиной кислоты, простейший представитель ряда карбоновых кислот). Это делает их самыми вероятными пребиотическими соединениями, что могли быть в древние времена. Таким образом, это исследование поможет прояснить, как были созданы первые биты генетической информации.

28.12.2009