Новая химическая теория возникновения РНК
Dec. 26th, 2013 01:39 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
donmigel_62Новая химическая теория возникновения РНК
Химики из Технологического института Джорджии нашли еще один механизм, посредством которого молекулы на древней Земле могли самостоятельно «склеиваться» в структуры, давшие начало РНК.
«Мы продемонстрировали реакцию, игравшую важную роль в формировании древнейших РНК-подобных молекул», – рассказывает профессор биохимии Николас Хад (Nicholas Hud).
РНК отлично выполняет свои функции в живых организмах, но с точки зрения химии ее получить чрезвычайно сложно. Это заставляет предположить, что РНК выработалась из более примитивных химических соединений. Далее, когда жизнь стала более сложной, появились ферменты, давлении эволюции заставило пра-РНК превратиться в сложную современную РНК.
РНК состоит из трех химических элементов – сахара рибозы, азотистого основания и фосфатной группы. Каждое звено в цепи РНК (нуклеотид) состоит из этих трех элементов и соединяется с другим звеном, образуя РНК-полимер. Одна из нерешенных проблем биогенеза, по словам Хада, – как выстроились связи между основаниями и рибозой.
Ученый и его коллеги изучили основания, которые химически близки основаниям современной РНК, и при этом способны спонтанно связываться с рибозой и собираться в одно целое с другими основаниями – благодаря тем же взаимодействиям, что позволяют ДНК и РНК хранить информацию.
И остановили свой выбор на молекуле триаминопиримидина (ТАП).
Они смешали ТАП с рибозой, в условиях, воссоздающих высыхающие озерца ранней Земли. И молекула вступила в активную реакцию – до 80% ТАП преобразовалось в нуклеозиды (остаток азотистого основания плюс углевод, входит в состав нуклеотидов). Предыдущие попытки создать нуклеозиды (на основе других соединений) или оказывались неуспешными, или давали крайне низкую продуктивность реакции.
Чтобы продемонстрировать возможность полимеризации РНК-подобных молекул, Хад и его коллеги добавили в свою реагирующую смесь еще одно соединение – циануровую кислоту (на фото). И в ней сразу же образовались нековалентные полимеры с тысячами спаренных нуклеозидов!
«Просто потрясающе, как нуклеозиды и основания "собираются» самостоятельно. Ведь на современной Земле, для сбора «кирпичиков» РНК и упорядочивания их в пространстве (основное условие полимеризации) необходимы сложные ферменты", – рассказывает соавтор исследования аспирант Брайан Кэфферти (Brian Cafferty).
Триаминопиримидин – интересный кандидат на роль «предка» современных молекул РНК, но, безусловно, не единственный, замечает Хад. Сейчас ученый планирует исследовать происхождение фосфатного «позвоночника» РНК.
«Мы хотим обнаружить простые и устойчивые химические процессы, объясняющие происхождение РНК или ее предшественницы», – заявил профессор.
Исследование представлено в журнале Journal of the American Chemical Society.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
(no subject)
Date: 2013-12-26 10:28 am (UTC)(no subject)
Date: 2013-12-26 10:47 am (UTC)(no subject)
Date: 2013-12-26 11:58 am (UTC)(no subject)
Date: 2013-12-26 12:08 pm (UTC)(no subject)
Date: 2013-12-27 03:22 am (UTC)