Основните градивни елементи на ДНК и РНК могат да бъдат направени от едни и същи суровини. Това откритие подсказва, че вместо да се спори дали едното или другото химично вещество да е дал старт на животът на Земята, е възможно и двете да са участвали в първите организми.
ДНК и РНК са фундаментални за живота. Те са молекулите, които носят гените, които се предават от родител на потомство и подкрепят наследствеността. Повечето организми имат гени, изградени от ДНК, въпреки че някои вируси използват РНК.
Много изследователи изследвайки как е започнал животът подозират, че РНК се е появила първа - идея, наречена „РНК свят“. По-късно, когато животът е станал по-сложен, той развива способността да прави ДНК - и впоследствие ДНК щеше да замени РНК като носител на гените.
Нов експеримент обаче подкрепя различен сценарий: ДНК и РНК съществуват съвместно от самото начало.
Джон Съдърланд (John Sutherland) от Лабораторията по молекулярна биология MRC в Кеймбридж, Великобритания, и неговите колеги са намерили начин да направят два от строителните блокове на ДНК от прости химични вещества на основата на въглерод, които вероятно са били в изобилие, преди животът да еволюира на Земята. Те включват цианоацетилен, всяка молекула от който съдържа само пет атома и който е често срещан във Вселената.
Синтезът се привеждат в действие от обичайни явления: химичните вещества се смесват по различен начин с вода, излагат се на ултравиолетово лъчение и се изсушават.
Методът използва приблизително същите химични вещества, които екипът на Съдърланд използва през 2009 г., за да направи два строителни блока на РНК.
„Когато погледнете РНК и ДНК, всеки може да види, че са свързани“, коментира Съдърланд. „Тази работа наистина подсказва, че те са молекулярни сестри, а не, че едната е родител на другата“.
ДНК и РНК. Кредит: Zappys Technology/Flickr/CC BY 2.0
„Това е наистина добро доказателство за концепцията, която показва, че РНК и ДНК биха могли да съществуват заедно“, коментира Камила Муховска (Kamila Muchowska) от Университета в Страсбург, Франция.
И други изследователи са откривали доказателства, че ДНК може да се е образувала на ранен етап от еволюцията. Въпросът е как строителните блокове РНК и ДНК са работили заедно в първите стъпки на живота.
Съдърланд подозира, че първоналната генетична молекула не е чиста РНК или ДНК, а "хибридна" молекула, която включва смесени и двата вида градивни елементи .
Строителните блокове на РНК и ДНК се наричат нуклеотиди. И РНК, и ДНК използват набор от четири нуклеотида. Всеки нуклеотид в РНК има еквивалент в ДНК, който се отличава незначително.
Поразително е, че новият експеримент на Съдърланд позволява да се получи ДНК еквиваленти на нуклеотидите на РНК, които предишният му синтез не успява да произведе. Обединявайки нуклеотидите на РНК, които вече са създадени с новите компоненти на ДНК, неговият екип получава пълния набор от четирите. Хибридната молекула, базирана на този набор, би могла да предшества чистите РНК или ДНК, отбелязва ученият.
Въпреки това, строителните блокове на ДНК, които екипът му създава, не са съвсем пълни. И в двата липсва фосфат, което е от решаващо значение за свързването на строителните блокове заедно, за да образуват ДНК, но Съдърланд твърди, че е лесно да се присъедини и фосфат.
И още един елемент не съвпада напълно със съвременната ДНК в един регион, известен като база. Там, където съвременната ДНК има база, наречена гуанин, строителният блок, създаден от екипа има подобна молекула, наречена инозин. Инозинът обаче е толкова сходен с гуанина, че може да го замести, а съвременните организми все още го използват за основни функции.
Някои изследователи не са убедени, че РНК и ДНК са съществували от самото начало. Преди това екипът на Томас Карел (Thomas Carell) от Мюнхенския университет „Лудвиг Максимилиан“ е намерил начин да създаде липсващите два нуклеотида на РНК - макар и отново без техните фосфати.
Според РНК наистина се е възникнала първо и по-късно е намерила начин да направи ДНК. „По-трудно ли е чистата РНК да се научи да прави ДНК, или по-трудно е в ДНК-РНК света на Джон да се получи синтез за четирите липсващи [строителни блока]?“ пита той. "Не знам."
Справка: Nature , DOI: 10.1038 / s41586-020-2330-9
Източник: First life on Earth may actually have been built from both RNA and DNA, New Scientist
Още по темата
Космос
Хиралността на живота на Земята се обяснява с потоци космически частици
Животът
Открит е произходът на градивните елементи на живота
Животът
Съвременен протеин доближава учените до познанието за произхода на живота
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари