Новое исследование, которое возглавили ученые из Института Скриппса (TSRI), несколько противоречит популярной теории, согласно которой жизнь на Земле началась около 4 миллиардов лет тому назад.
Их работа ставит под вопрос гипотезу «мира РНК», согласно которой молекулы РНК эволюционировали для создания белков и ДНК. Вместо этого ее результаты говорят о том, что РНК и ДНК эволюционировала одновременно.
«Почему бы не представить то, что ДНК и РНК развивались вместе, а не пытаться преобразовать РНК в ДНК с помощью какой-то фантастической химии на пребиотическом этапе?» – комментируют авторы исследования. Они изучили гипотезу «мира РНК» на протяжении более 30 лет. Идея этой теории: ряд химических реакций привел к образованию самовоспроизводящихся молекул РНК. Молекулы РНК затем приобрели способность к синтезу белков и ферментов, которые напоминали ранние версии тех, что сегодня являют собой жизнь. В конце концов, эти ферменты помогли РНК синтезировать ДНК – а это уже содействовало возникновению сложных организмов.
Реклама
Некоторые исследователи полагают, что РНК нуклеотиды смешивались с нитями ДНК, создавая «гетерогенные пряди»: стабилизировавшись, эти «химеры» были промежуточным этапом в переходе клеток к «ДНК-управлению». Тем не менее, новое исследование показывает, что «химеры» имели определенные проблемы с нестабильностью. Они не все равно разделялись на чистые молекулы РНК или ДНК, что ставило под угрозу их способность хранить генетическую информацию и, соответственно, воспроизводить ее в следующих поколениях клеток. Эта неустойчивость возникала из-за различий в структуре молекул сахара ДНК и РНК.
Вследствие этой неустойчивости «химеры» наверняка вымирали, уступив место более стабильным молекулам РНК. Это отражает картину, которую наблюдают в клетках сегодня: если нуклеотидные цепи РНК ошибочно присоединятся к цепи ДНК, сложные ферменты немедленно исправляют ошибку. Эти репарирующие энзимы следует рассматривать как эволюционный механизм, способствовавший появлению более стабильных «гомогенных» молекул. Это заставило ученых рассмотреть альтернативную теорию: РНК и ДНК моли развиваться параллельно.
