Учёные: РНК могла концентрироваться в каплях до первых клеток

Специалисты из Университета Буффало пришли к выводу: РНК умела собираться в обособленные капли ещё до того, как возникли первые клетки. Это могло быть одной из ступеней появления жизни. В опытах РНК формировала подобные структуры при температуре примерно на 10 градусов ниже, чем ДНК. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Пока клеток не существовало, у молекул отсутствовала оболочка, способная удерживать их рядом. Учёные называют это одной из ключевых загадок происхождения жизни: как непрочные молекулы накапливались в нужном количестве, чтобы вступать в химические реакции.

Опыты продемонстрировали: РНК справляется с этой задачей сама, создавая насыщенные капли в солёной воде. Учёные взяли РНК и одноцепочечную ДНК с идентичной последовательностью и увидели неожиданное расхождение: РНК начинала образовывать капли примерно на 10 градусов ниже, чем ДНК. В одном из экспериментов разница составила 15 градусов. Причина кроется в небольшой химической особенности. Сахар в РНК и ДНК различается всего одной дополнительной группой, содержащей атом кислорода. Из-за неё РНК по-другому реагирует с ионами магния и водой. Цепочки РНК проще сближаются и сливаются в капли, пояснили авторы.

Часть таких капель при некоторых условиях становилась гелем: молекулы внутри формировали плотную сеть и теряли подвижность. В отличие от обычных жидких капель, это состояние не всегда пропадало при охлаждении. Учёные предполагают, что такая структура могла давать РНК дополнительную защиту от вредных воздействий. Полученные данные согласуются с гипотезой «мира РНК». Согласно ей, на заре эволюции эта молекула могла одновременно и хранить наследственную информацию, и участвовать в химических реакциях.

Пока работа не подтверждает, что подобные капли на самом деле были на молодой Земле. Но исследователи намерены проверить, могут ли они не только сохранять РНК, но и запускать внутри биохимические реакции. В будущем это поможет разобраться, как из отдельных молекул появились первые подобия клеток — ещё до возникновения мембран.

Швейцарские учёные приблизились к разгадке тайны пятой силы Вселенной

Достоверные новости всегда под рукой — в канале "МК" в MAX