Американские биохимики смогли повторить процесс появления первых «протоклеток» на заре развития жизни на Земле, поместив несколько коротких последовательностей РНК в полимерную оболочку, огораживающую живой организм от внешней среды, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry.
По общепринятой на сегодня теории «РНК-мира», роль белков и ДНК в первых живых организмах на земле играли молекулы РНК. В последние годы ученые экспериментируют с различными короткими молекулами РНК, пытаясь воспроизвести процесс зарождения жизни в лаборатории.
Бевилаккуа и его коллеги изучали химические свойства молотообразных рибозим — коротких РНК, способных копировать себя при наличии подходящего строительного материала. Как правило, самокопирование РНК не происходит вне живых клеток, так как вне клетки отсутствуют благоприятные условия среды для реакции и достаточное количество нуклеотидов — молекул --«кирпичиков» ДНК и РНК.
Авторы статьи попытались устранить этот недостаток, изготовив набор из нескольких замкнутых оболочек разных размеров из двух полимеров — полиэтиленгликоля и декстрана. Искусственные «клетки» из этих веществ хорошо пропускают молекулы воды и другие небольшие соединения, но удерживают внутри относительно длинные и крупные молекулы РНК.
Ученые ввели несколько молекул рибозим и подходящий набор из нуклеотидов в эти оболочки и проследили за тем, как менялось количество молекул РНК внутри них.
Оказалось, что при достаточно небольших размерах «клетки» в ней начинали происходить химические реакции с участием молекул РНК. По расчетам биохимиков, количество рибозим в самых небольших клетках увеличилось в три тысячи раз до остановки эксперимента. При этом в «клетках» происходила своеобразная сортировка — короткие и химически инертные РНК постепенно выбрасывались, а крупные и активные молекулы оставались в ее пределах.
Как считают авторы статьи, им удалось продемонстрировать то, как могли появиться простейшие РНК-организмы в первичном океане Земли.
