Как миллиарды лет назад. Ученые воссоздали процесс, приведший к появлению жизни на Земле
Ученые Университета Нового Южного Уэльса в Австралии воссоздали цепь химических реакций, необходимых для образования РНК — молекулы, которая, как считается, существовала до появления жизни на основе ДНК.
РНК (рибонуклеиновая кислота), состоящая из меньших компонентов, которые называются рибонуклеотидами, может самовоспроизводиться и катализировать другие химические реакции. Химики во всем мире пытаются воссоздать цепь реакций, необходимых для образования РНК — в том виде, как это было на заре жизни. Это сложная задача, но австралийские ученые приблизились к ее выполнению.
«Я изучал, могли ли сыграть роль „автокаталитические“ реакции. Это реакции, в результате которых образуются химические вещества, побуждающие к повторению такой же реакции. …В нашей последней работе мы с коллегами интегрировали автокатализ в хорошо известный химический путь производства рибонуклеотидных строительных блоков, который, вероятно, мог происходить с простыми молекулами в сложных условиях, которые были на ранней Земле», — рассказывает кандидат наук по химии пребиотиков Куок Фуонг Тран в статье для The Conversation.
Исследователи обратились к формозной реакции, которая была впервые открыта в 1861 году. Ее считают одним из лучших примеров автокаталитической реакции, которая могла происходить на ранней Земле. Эта реакция начинается с одной молекулы простого соединения под названием гликолевый альдегид (состоит из водорода, углерода и кислорода).
«Формозная реакция имеет некоторые общие ингредиенты с хорошо известным химическим путем образования рибонуклеотидов, путем Паунера-Сазерленда. Однако до сих пор никто не пытался связать их — по уважительной причине. Формозная реакция известна своей „неизбирательностью“. Это означает, что она производит много ненужных молекул наряду с реальными продуктами, которые вам нужны. В нашем исследовании мы попытались добавить еще одну простую молекулу под названием цианамид в реакцию формозы. Это дает возможность некоторым молекулам, которые образовались во время реакции, „высасываться“ для получения рибонуклеотидов», — объясняет Куок Фуонг Тран.
Ученый отмечает, что усовершенствованная реакция позволяет производить рибонуклеотидные строительные блоки в недостаточном количестве. В то же время они получаются более стабильными и менее подверженными деградации.
«Сейчас наша лаборатория оптимизирует эту процедуру в надежде, что мы сможем манипулировать автокаталитической реакцией, чтобы сделать обычные химические реакции дешевле и эффективнее, а фармацевтические продукты, полученные благодаря им, доступнее. Возможно, это не будет таким большим делом, как создание самой жизни, но мы считаем, что оно все равно может быть достойным внимания», — резюмирует ученый.
Ранее NV Техно писал, что во время исследований образцов с поверхности околоземного астероида Рюгу обнаружили компоненты РНК. Эти образцы астероидной пыли получил японский зонд Hayabusa-2.
