Пара подобных РНК молекул может спонтанно собраться в цепочки генной длины, химиков в отчете США и Испании. Миллиарды лет назад связанные молекулы, возможно, создали отмирающую форму генетической информации, в конечном счете приведшей к развитию РНК и самой жизни, говорят исследователи.
Несмотря на то, что это, вероятно, будет трудно, если не невозможный, чтобы доказать, присутствовали ли подобные первичные РНК в рассвет жизни, исследователи будут работать, чтобы видеть, могут ли первичные РНК действительно искренне закодировать информацию и развиться к РНК.Исследователи происхождения жизни долго думали, что РНК, молекулярный кузен ДНК, кодирующей наши гены, возможно, играла главную роль в начальном развитии жизни от супа органических молекул. РНК имеет более простую структуру, чем ДНК и является более искусным химическим катализатором. Таким образом, казалось бы, что основанная на РНК жизнь могла бы возникнуть с большей готовностью, чем основанная на ДНК жизнь.
Но существуют проблемы с этой так называемой гипотезой Мира РНК. Для начинающих, в воде, четырех химических компонентах РНК — нуклеотиды сократили A, G, C, и U — спонтанно не собираются для создания значительных молекул. Таким образом, это остается тайной, как первые длинные цепочки генной длины РНК, возможно, сформировались в древних океанах Земли. Это и другие загадки принудили многих полагать, что РНК может самостоятельно быть продуктом ранней молекулярной эволюции, и что первичные РНК возникли сначала и в конечном счете уступили РНК. «РНК так совершенна сегодня, что это должен быть продукт развития», говорит Николас Худ, химик в Технологическом институте штата Джорджия (Технологический институт Джорджии) в Атланте.
Исследователи играли с идеей первичной РНК в течение многих десятилетий и даже придумали потенциальных химических кандидатов. Один такой набор первичных РНК включает два химиката, названные циануровой кислотой (CA) и triaminopyrimidine (СИГНАЛ). СИГНАЛ Происходит из семьи составов, известных как пиримидины, также, как и C основ РНК и U. CA, между тем, является близким родственником пиримидина. Предыдущее исследование показало, что, когда CA и СИГНАЛ были помещены в органический раствор, группы трех АВАРИЙ и трех СИГНАЛОВ спонтанно сформируют подобные кольцу структуры, названные розетками.
Эти розетки тогда ставили бы друг на друга на друг друге для формирования длинных цепочек.К сожалению, в водном CA и глыбе СИГНАЛА вместе в больших лентах и листах и быстро падают из раствора, делая его трудно для задумывания того, как эти первичные РНК, возможно, хранили генетическую информацию на ранних стадиях жизни.
Теперь, однако, Кожура и его коллеги в Технологическом институте Джорджии и Институте Исследования в Биомедицине в Барселоне, Испания, решили эту растворимую проблему. Исследователи дали СИГНАЛУ короткий химический хвост, преобразовав его в химикат, который они называют ТАПОЙ, как они сообщили в пятницу в Журнале американского Химического Общества.
И что одно изменение поощряет его собираться с CA для формирования розеток в воде. Что больше, стек розеток на друг друге, формируя длинные подобные гену цепочки, составленные из целых 18 000 отдельных компонентов TAPAS и CA — настоящий стек маленьких пластин.«Хорошая вещь [о текущем исследовании], это – демонстрация самосборки в воде», говорит Раманэраянэн Кришнэмерти, химик происхождения жизни в Научно-исследовательском институте Scripps в Сан-Диего, Калифорния. «Это – шаг в правильном направлении».Следующий шаг, Кожура говорит, должен будет видеть, может ли это двухкомпонентное собрание быть заставлено закодировать информацию как примитивный ген и развиться к структуре РНК.
Если так, это все еще не уладит дебаты относительно того, дали ли CA и ТАПА жизни свое начало. Но это предложит один вероятный химический маршрут происхождению жизни.