Зарождение жизни

Международная группа исследователей, возглавляемая учеными из Барселонского автономного университета (Universitat Autònoma de Barcelona, UAB), пришла к выводу, что «первобытные» молекулы РНК уже имели в своем составе до ста генов и выполняли, таким образом, минимальный норматив для создания примитивных микроорганизмов, а также были достаточно устойчивы к ошибкам копирования.

Считается, что жизнь на Земле возникла из первобытного бульона. Путем сложных химических реакций из присутствовавших в нем неорганических соединений образовались органические вещества, которые, в свою очередь, самоорганизовались в белковые молекулы и нуклеиновые кислоты, способные к репликации. Поскольку молекул ДНК в те времена еще не существовало, основную задачу по поддержанию и обеспечению эволюционного развития первобытной жизни выполняли молекулы рибонуклеиновой кислоты — рибозимы (РНК с ферментативной активностью).

Если сейчас молекулы РНК выполняют сугубо специализированные функции по обеспечению некоторых внутриклеточных реакций, то в самом начале жизни на Земле им, как считается, приходилось выполнять еще и функцию репликации (эта роль сейчас возложена на ДНК). Собственно, именно из-за этого функционального дуализма их и назвали рибозимами (от рибосома и энзим). Правда, главной проблемой этой гипотезы является отсутствие у рибозим механизма коррекции ошибок копирования (мутаций), которым наделены молекулы ДНК. Принято считать, что эти ферменты просто не могли выдержать долгого репликационного цикла, чтобы образовать достаточно длинную цепочку генетического кода, необходимую для создания хотя бы самой примитивной формы живого существа, сообщает PhysOrg со ссылкой на пресс-релиз UAB.

Однако исследование, проведенное под руководством Мауро Сантоса (Mauro Santos) с факультета генетики и микробиологии UAB, показывает, что сопротивляемость рибозим к ошибкам копирования — гораздо выше, чем считалось ранее. Благодаря этому, геномы первых рибоорганизмов (первобытных микроорганизмов, в которых роль ДНК играла РНК) могли состоять из более чем 100 генов длиной до 70 нуклеотидов каждый (как вариант: свыше 70 генов по 100 нуклеотидов). Современные транспортные РНК (tRNA), играющие важную роль в синтезе белка, состоят как раз из 70 нуклеотидов.

Таким образом, открытие, сделанное группой испанских и венгерских ученых, значительно повышает правдоподобность гипотезы «первобытного бульона».

Исследование опубликовано в журнале Nature Genetics.