ELife: выявлено самовоспроизведение молекул, подтверждающее гипотезу РНК-мира

Ученые University of Illinois раскрыли новые свидетельства, поддерживающие гипотезу РНК-мира, важную теорию о происхождении жизни на Земле. Они опубликовали результаты свогих изысканий на портале eLife.

Суть гипотезы РНК-мира заключается в том, что первые формы жизни на Земле могли состоять из РНК-молекул, способных к самовоспроизведению без помощи белковых ферментов. Однако возник вопрос: как такие молекулы могли появиться из неактивных предшественников?

Жизнь на планете, такая, как мы знаем ее, основана на взаимодействии каталитической активности и обработки информации, выполняемой биологическими полимерами. Исследователи предложили возможный путь, по которому набор пребиотических олигомеров, носителей информации, мог приобрести раннюю каталитическую функцию, такую как специфическое расщепление.

Используя модель, основанную на структуре фермента РНК "головка молотка", а также других ферментов, ученые показали, что даже неферментативное, спонтанное расщепление может способствовать пролиферации олигомеров за счет образования коротких фрагментов, которые выступают как праймеры для дальнейшего роста.

Эволюционное давление, таким образом, могло способствовать дальнейшему развитию каталитической эффективности этих молекул. Модель также показывает, что кооперативные каталитические сети могли быть выбраны в результате естественного отбора, что привело к функциональной дифференциации олигомеров на катализаторы и их субстраты.

Это открытие представляет собой важный шаг в понимании того, как жизнь могла возникнуть из примитивных химических систем на ранних стадиях Земли, и как она могла эволюционировать к более сложным формам, включающим каталитическую активность.