Учёные: разгада главная загадка Вселенной — как произошла жизнь на Земле
Уникальный процесс зарождения жизни на Земле стал возможен благодаря наличию у первых органических клеток специального белка, который взаимодействую с РНК создавал различные комбинации молекул. Этот процесс приходил в тёплом протоокеане планеты и его результатом стало формирование огромного числа разновидностей молекул. Об этом пишет издание Proceedings of the National Academy of Sciences, передают РИА Новости.
По мнению американских ученых, первые живые клетки на Земле содержали в себе не только рибонуклеиновую кислоту (РНК), но и белки. «Мы полагаем, что жизнь на ранней Земле была миром белков и РНК, а не просто РНК-миром», — заявил Чарльз Картер из университета Северной Каролины (США). По мнению специалистов, РНК, скорее всего, не могли «действовать» в одиночку, помощником выступал белковый фермент, который позволял РНК правильно считывать генетическую информацию при синтезе белков. Еще несколько лет назад специалисты всего мира были уверенны, что первые появившиеся на Земле живые организмы не имели ДНК. Его заменяли РНК и белки.
Последние в скором времени заняли управляющее положение в организме – стали руководить большинством проходящих в человеческом организме процессов. Появившиеся вскоре ДНК превратились в хранителей информации. Теорию об этом подробно описывал в своих работах Чарльз Картер. А новые исследования показали другой порядок развития событий. После того, как были открыты новые факты, часть американских специалистов в области биологии стала предпринимать попытки воссоздания процесса зарождения человечества в лаборатории. Для этого они проводили эксперименты с РНК. В итоге стало понятно, что белки проявили нестабильность.
Эксперимент показал, что белки способны сворачиваться по одному и тому же принципу, как в теплой воде, так и при 100 градусах по Цельсию, что позволяет предположить возможность их существования в горячем первичном океане Земли. Уже спустя определенное время клеточными процессами начали управлять белки, а роль банка генетической информации заняла ДНК. Это стало существенным шагом вперед к началу использования сложных трехмерных белковых структур, в результате чего жизнь приобрела ныне существующий облик. Этот результат свидетельствует о том, что белки могли существовать в горячем океане ранней Земли.
Подтверждением этому ученые нашли в транспортных молекулах РНК, которые доставляют аминокислоты к центру сборки белков в клетке. Оказалось, что РНК имеют две системы отбора нужных аминокислот: одна отбирает нужный размер их молекул, а другая отбирает те, которые хорошо отталкивают воду. Наличие этих систем говорит о том, что эволюция белков шла в два этапа при зарождении жизни.
По мнению авторов исследования, им удалось найти то самое «недостающее звено», которое было промежуточным этапом между образованием аминокислот из первичных химических элементов и складыванием из них сложных рибонуклеиновых кислот. Процесс образования белковых молекул достаточно прост по сравнению с образованием РНК, а его реалистичность была доказана Вульфенденом на примере изучения 20 аминокислот.
Мир РНК как предшественник современной жизни
К XXI веку теория Опарина—Холдейна, предполагающая изначальное возникновение белков, практически уступила место[14] более современной. Толчком к её разработке послужило открытие рибозимов — молекул РНК, обладающих ферментативной активностью и поэтому способных соединять в себе функции, которые в настоящих клетках в основном выполняют по отдельности белки и ДНК, то есть катализирование биохимических реакций и хранение наследственной информации. Таким образом, предполагается, что первые живые существа были РНК-организмами без белков и ДНК, а прообразом их мог стать автокаталитический цикл, образованный теми самыми рибозимами, способными катализировать синтез своих собственных копий.
Материалы партнеров:
Читайте другие новости:
Читайте также