Многие биологи полагают, что первым шагом на пути создания примитивного живого организма стала РНК - одна из важных молекул в клетке.
Живая материя отличается от неживой своей способностью размножения и создания себе своих "копий". Для создания подобных "списков" необходим план, информация, на основе которой будет устроен организм. У живых существ, за исключением многих вирусов, эту информацию хранит ДНК.
Помимо плана, необходим материал и энергия. Их можно получить благодаря химических реакций. Но также необходимы катализаторы, называемые также ферментами. Эту функцию выполняют белки. ДНК является сборником инструкций по синтезу белка.
Между ДНК и белками есть посредник - РНК. Она схожа с ДНК и белками. Особенно может выполнять функции ферментов. Многозадачность и многофункциональность РНК делают ее идеальным кандидатом на роль первичной единицы жизни. Отсюда гипотеза мира РНК.
Молекула РНК представляет собой цепочку подобных единиц (нуклеотидов). В клетке присутствуют как микроРНК длиной 20 нуклеотидов, так и цепочки из тысяч звеньев. Ученые считают, что источником жизни может быть общность из разных типов РНК, в котором каждая молекула выполняет свою функцию.
Ученные проверили эту версию и добились успеха: они получили коллективы РНК, которые самовопроизводяться в пробирке. Но даже здесь требуются РНК длинной десятков звеньев, и вероятность их самопроизвольного синтеза не очень велика. Молекулы из пяти-восьми единиц могут самособираться. Это в теории, но на практике воспроизвести процесс в лаборатории пока представляется возможным.
В то же время остается вопрос ключевого источника: откуда появились нуклеотиды в ранней истории нашей планеты? Химики предлагают обратить внимание на реакцию Бутлерова, которая открыта в 1861 году. В ней водный раствор формальдегида (СН2О) под воздействием тепла и ультрафиолета в присутствии многих минералов превращается в сложную смесь сахаров. Все эти исходники на протопланете образовались или теоретически могли образоваться в ходе происходивших в то время химических реакций.
Помимо многих продуктов реакции Бутлерова, есть сахара, присущие в живых клетках. Среди них рибоза является базовым элементом нуклеотидов РНК. Рибоза еще не является нуклеотидом. для его синтеза необходимы азот и фосфор, которых нет в формальдегиде.
Авторы новой работы добавили в реагенты Бутлерова цианамид (CH2N2), что теоретически возможно в условиях ранней Земли. И этот синтез разных реакций сработал!
Очевидно, что реальная жизнь - это не лаборатория. Нет сомнения, что в природе процесс был более сложным, малоэффективным и "грязным". Но, по всей вероятности, некоторые из этих примитивных реакций "сработали".
