Строительные блоки ДНК и РНК могли появиться еще до зарождения жизни на Земле.

Ученые предъявили аргумент в пользу того, что ДНК и РНК произошли от одного предшественника, что противоречит идее эволюции ДНК из РНК. Вероятно, первые живые организмы для хранения генетической информации использовали смесь из обеих молекул. Новая работа напечатана на страницах журнала Nature Chemistry.

Синтез белка осуществляется на матрице ДНК, синтез ДНК производится белковыми комплексами. Получается замкнутый круг: для создания ДНК нужен белок, для формирования белка — ДНК. Выходом из запутанной ситуации может послужить молекула РНК, которая проявила способности к катализу реакций, самовопроизведению и эволюции. И теория РНК-мира гласит, что когда-то на нашей планете правили ансамбли молекул рибонуклеиновых кислот.

Автономные группы РНК сосуществовали, допустим, в поровом пространстве рыхлых пород. Разделение обязанностей между членами группы заключалось в том, что одни молекулы осуществляли катализ метаболических реакций, а другие отвечали за воспроизведение копий себе подобных. Вся община постепенно накапливала генетические мутации, что в перспективе могло привести к возникновению ДНК и РНК, синтезирующих белки.

Сотрудничество ученых Кембриджского университета и научно-исследовательского института Скриппса принесло следующие плоды: команда синтезировала 2'-дезокси-2-тиоуридин, 2'-дезоксиаденозин и 2-дезоксирибозу в пребиотических условиях. Тиоуридин, вероятно, находился на Земле до возникновения жизни и мог быть химическим предшественником строительных блоков РНК. Команда показала, что всего несколько химических реакций могут превратить тиоуридин в мономер ДНК — дезоксиаденозин. К тому же тиоуридин способен порождать дезоксирибозу, которая также может служить предшественником первых на Земле мономеров ДНК.

Открытие дает возможность предположить, что ДНК и РНК возникли одновременно и вместе. Некоторые исследователи, включая автора статьи, предполагают, что РНК и ДНК могли бы формировать первые гены совместно, в смеси. На настоящий момент ни один такой организм обнаружен не был, однако уже было предложено описание биоинженерной бактерии с генами из смеси обеих молекул.

Источник: Hotgeo.ru