Ученые выяснили, как появились первые белки на Земле

Исследовательская группа из Университетского колледжа Лондона под руководством профессора Мэтью Паунера совершила прорыв в понимании происхождения жизни на Земле. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые продемонстрировали, как первичные белки могли формироваться без участия сложных клеточных структур.

Команда обнаружила, что тиоэфиры — высокоэнергетические молекулы, присутствующие в современных клетках в составе кофермента А — способны связывать аминокислоты с двухцепочечной РНК в водной среде без участия ферментов. Эксперименты показали, что в нейтральной воде активированные аминокислоты целенаправленно присоединяются к концам РНК с эффективностью до 70%.

Важным достижением стала демонстрация второго этапа процесса, в ходе которого связанные с РНК аминокислоты соединяются в короткие пептидные цепи — предшественники полноценных белков. Весь процесс происходит в условиях, которые могли существовать в небольших водоемах, прибрежных зонах или даже замерзших соляных лужах ранней Земли.

Соавтор исследования Джоти Сингх подчеркивает, что это открытие впервые устанавливает прямую связь между энергетической химией, генетическим кодом и синтезом белка. Результаты работы предлагают решение фундаментальной проблемы «курицы и яйца» в биохимии: современные белки синтезируются с помощью рибосом и РНК, но для возникновения этих структур необходимы белки.

Открытый механизм показывает, как РНК могла обрабатывать аминокислоты и формировать из них цепи без участия белковых структур, что представляет собой критически важное звено между простой химией и первыми биологическими системами. Это значительно продвигает наше понимание химических процессов, которые могли привести к зарождению жизни на планете.

Источник: WinFuture