В журнале Nature Communications было опубликовано новое исследование, углубляющее понимание загадки возникновения жизни и ее «симпатий» к молекулам с определенной ориентацией. Результаты демонстрируют, что РНК, важная молекула, которая предположительно могла сохранять «инструкции» для живых организмов до появления ДНК, способна формировать «строительные элементы» белков как с левой, так и с правой ориентацией.
Белки, основные компоненты живых организмов, формируются из 20 различных аминокислотных «кирпичиков», которые могут быть организованы в две зеркальные версии. Жизнь предпочитает левосторонние из этих аминокислот, что называется гомохиральностью. Тем не менее, учёные до сих пор ставят вопрос, почему жизнь отдала предпочтение левосторонним аминокислотам.
Гипотеза «мира РНК» предполагает, что РНК могла быть предшественницей ДНК, выполняя функции сохранения генетической информации и синтеза белков. Если данная гипотеза верна, возможно, что в структуре РНК были заложены условия, влияющие на предпочтение левосторонних белков. Однако текущее исследование этого не подтверждает.
Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Центра космических полетов имени Годдарда NASA исследовали молекулы РНК, известные как рибозимы, которые выполняют функции ферментов в процессе синтеза белков. «Эксперимент показал, что рибозимы могут отдавать предпочтение как левосторонним, так и правосторонним аминокислотам, что указывает на то, что гипотетические миры РНК не обязательно оснащены предвзятостью в отношении аминокислот, которую мы видим в современной биологии», — пояснила Ирен Чен, автор исследования и научный сотрудник Инженерной школы Самуэли в UCLA.
В ходе эксперимента ученые воссоздали условия, доминирующие на ранней Земле в «мире РНК», создав раствор с рибозимами и предшественниками аминокислот. Было протестировано 15 различных комбинаций рибозимов, и результаты показали способность рибозимов «предпочитать» как левосторонние, так и правосторонние аминокислоты. Это говорит о том, что первоначально РНК, вероятно, не имела заданной склонности к одной из возможных ориентаций аминокислот.
«Эти выводы подчеркивают, что окончательная гомохиральность жизни, возможно, образовалась не из-за химического детерминизма, а из-за более позднего эволюционного отбора», — заявил соавтор Альберто Васкес-Салазар, научный сотрудник UCLA.
Осознание химических особенностей жизни помогает ученым определить, на что стоит обращать внимание при поиске жизни в Солнечной системе. Соавтор Джейсон Дворкин, старший научный сотрудник по астробиологии в Центре космических полетов имени Годдарда NASA, участвует в проекте NASA OSIRIS-REx, в рамках которого собраны и доставлены на Землю образцы с астероида Бенну для дальнейшего анализа. «Мы исследуем образцы OSIRIS-REx на предмет хиральности аминокислот, и в будущем будем анализировать марсианские образцы для выявления признаков жизни, включая рибозимы и белки», — добавил Дворкин.
Источник: iXBT
