Исследование ставит под сомнение распространенную гипотезу, согласно которой молекулы РНК эволюционировали до тех пор, пока не создали белки и ДНК. И доказывает, что РНК и ДНК развивались одновременно.
«Даже если вы верите в мир, где была только РНК, вам придется поверить в нечто, что существовало параллельно и помогало РНК развиваться, — говорит профессор химии Раманараянан Кришнамурти. — Почему бы не считать, что РНК и ДНК развивались вместе, а не пытаться превратить РНК в ДНК с помощью какой-то фантастической химии на добиологической стадии?»
Гипотеза возникновения жизни из РНК, исследование которой заняло у ученых более 30 лет, заключается в том, что серия химических реакций могла привести к формированию самовоспроизводящихся молекул РНК. Затем РНК развилась и начала вырабатывать белки и ферменты, напоминающие ранние версии того, из чего состоит жизнь сейчас. Постепенно эти ферменты помогли РНК создать ДНК, что привело к появлению сложных организмов.
Если эта теория верна, то нуклеотиды РНК могли смешаться со скелетом ДНК и создать «гетерогенные» нити. И если они оказываются стабильными, то становятся промежуточным звеном между РНК и ДНК.
В Швеции начат эксперимент по редактированию генов эмбриона человека
Идеи
Однако, новое исследование показало низкую стабильность такой смешанной РНК и ДНК, что лишает ее возможности хранить и передавать генетическую информацию. Это подтверждается и более ранними работами нобелевского лауреата и профессора Гарварда Джека Шостака.
Из-за этой нестабильности «химеры» в мире РНК скорее всего погибли бы. То же самое мы можем наблюдать и в современных клетках — если азотистые основания РНК по ошибке присоединятся к нитям ДНК, ферменты поспешат исправить эту «ошибку». Эволюция отдает предпочтение стабильным гомогенным молекулам.
Команда Кришнамурти предложила альтернативную теорию — РНК и ДНК развивались в тандеме. Эта идея не является новой, но открытие ученых лаборатории TSRI подкрепило ее новыми доказательствами.
По словам Кришнамурти, наука никогда не узнает доподлинно, как возникла жизнь, но изучение гипотез эволюции позволяет ученым открывать новые фундаментальные основы биологии, пишет Phys.org.
Робот-каменщик теперь может выкладывать 1000 кирпичей в час
Кейсы
Изменить ход эволюции пытаются генетики из Университета Райса, создавшие новую бактерию, которая использует встречающиеся в природе энзимы так, как природой не заложено. В результате получается эффективная система быстрого получения ценных химических веществ. 18 из них еще никогда не производились в процессе микробиологической ферментации.