Підтримайте нас

МИ В СОЦМЕРЕЖАХ:

Як зародилося життя на Землі: вчені підтверджують гіпотезу "світу РНК"

Земля
Цей знімок Землі був зроблений астронавтами NASA з відстані 67 000 км під час місії "Аполлон-10" 1969 року | Фото: solar-system

Зіткнення протопланети із Землею мільярди років тому могло принести на нашу планету будівельні блоки РНК. Як показує дослідження, ця необхідна для життя молекула могла швидко утворитися 4,3 млрд років тому.

РНК, одна з найважливіших молекул життя на Землі, що бере участь у синтезі білків, могла бути поширена у Всесвіті. Нове дослідження, опубліковане в журналі PNAS, показує, що РНК могла легко утворитися на Землі 4,3 мільярда років тому. Таким чином це могло дати початок появі перших живих організмів на нашій планеті і дане відкриття, як вважають вчені, є підтвердженням гіпотези "світу РНК", пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

РНК або рибонуклеїнова кислота є простішим аналогом ДНК, тобто молекули, яка містить генетичну інформацію для нашої клітинної біології.

Відео дня
  • РНК існує у трьох формах: матрична РНК (мРНК), що утворюється з ДНК і містить генетичні інструкції для утворення білків, рибосомальна РНК (рРНК), що створює рибосоми, життєво важливі для виробництва білків, і транспортна РНК (тРНК), що здійснює синтез білків із мРНК.

Оскільки РНК є простішою молекулою, ніж ДНК, то вважається, що вона утворилася першою.

  • Завдяки своїй здатності переносити генетичну інформацію та створювати інші молекули, РНК навіть вважається можливим головним діючим компонентом у процесі зародження життя на Землі, згідно з гіпотезою "світу РНК". Ця гіпотеза передбачає, що перші одноклітинні форми життя використовували РНК, а не ДНК, для самовідтворення та копіювання своєї генетичної інформації.

Але розуміння того, як утворилася РНК, виявилося складним завданням. Що змусило будівельні блоки РНК з'єднатися саме таким чином і пройти правильну послідовність хімічних реакцій? Тому вчені шукають шляхи, які неминуче могли б призвести до утворення РНК. Один із таких шляхів відомий як шестиступенева модель переривчастого синтезу (DSM).

базальт
Базальт із підземного водоносного горизонту міг послужити каталізатором для утворення РНК
Фото: space.com

Але однією з перешкод на цьому шляху є борат, сполука, що містить бор і кисень і зустрічається в морській воді. Раніше вважалося, що борати перешкоджають деяким реакціям на шляху утворення РНК. Тепер автори дослідження стверджують, що борати насправді корисні для утворення РНК.

Вчені провели експерименти, в яких вони додали компоненти РНК, рибозу, фосфати і чотири азотисті основи, які використовуються РНК (аденін, гуанін, цитозин і урацил), до суміші, яка містила борати і базальт. Потім учені нагріли суміш і дали їй висохнути. Таким чином було створено імітацію умов, які могли існувати на Землі мільярди років тому.

Автори дослідження виявили, що в суміші утворилася РНК. Ба більше, борати не перешкоджали процесу її утворення, а, навпаки, підтримували деякі етапи моделі DSM, як-от стабілізація молекул рибози, що часто бувають нестабільними та розпадаються.

борат
Мінерал борат і розпад рибози
Фото: space.com

Водночас нещодавні дослідження показали, що всі будівельні блоки РНК перебувають у складі астероїда Бенну, а це означає, що вони поширені в космосі.

  • Учені вважають, що під час зіткнення Землі з величезною протопланетою розміром приблизно 500 км на нашу планету могли потрапити будівельні блоки РНК у великій кількості. Розрахунки показують, що це зіткнення і утворення РНК відбулися 4,3 мільярда років тому, тобто через 200 мільйонів років після появи Землі і за 200 мільйонів років до появи на нашій планеті найдавніших свідчень життя.

Хоча РНК сама по собі не є життям, вона необхідна майже для всіх відомих нам форм життя. Якщо РНК утворилася на Землі відносно швидко, з геологічної точки зору, то це могло б забезпечити швидкий шлях для появи перших простих організмів на нашій планеті.

  • Вчені також вважають, що будівельні блоки РНК також могли бути доставлені під час зіткнень і на Марс. На Червоній планеті було виявлено борати, а це означає, що там також мали бути всі умови для утворення РНК. А це означає, що Марс міг бути населеною живими організмами планетою.

Як уже писав Фокус, стародавній вірус знайшли в ДНК людей залізного віку і йому понад 2500 років.

Також Фокус писав про те, що"космічна частинка" врізалася в іспанський військовий супутник на висоті 50 000 км над Землею.