Молекули днк могли існувати задовго до появи життя
Молекулу дезоксирибонуклеїнової кислоти по праву називають основою життя на Землі, а саме виникнення цієї генетичної одиниці, на думку багатьох фахівців, пояснити і зовсім неможливо. Однак за твердженням хіміків, вони ось-ось будуть готові продемонструвати всьому світу, що ДНК здатна формуватися мимовільно з хімічних речовин, з яких, як вважається, полягала наша Земля на ранньому своєму етапі. Якщо вченим дійсно вдасться це зробити, тоді можна буде припустити, що ДНК передувало появі життя на нашій планеті.
Незважаючи на той факт, що саме ДНК лежить в основі всіх форм життя на Землі, більшість біологів вважають, що це саме життя почалася з молекул рибонуклеїнової кислоти (РНК). Як відомо, РНК, подібно ДНК, є хранителем генетичної інформації. Більш того - РНК здатна утворювати складні форми, які взаємодіють з іншими молекулами, сприяючи прискоренню хімічних реакцій. За структурою РНК простіше, ніж ДНК, а значить, і утворюватися їм простіше.
У 2009 році, через кілька десятиліть спроб, дослідники нарешті змогли створити РНК, використовуючи хімічні елементи, яких було вдосталь на молодій Землі. Метью Поунер (Matthew Powner) з Університетського коледжу в Лондоні (University College London) з колегами синтезували два з чотирьох нуклеотиду, які складають РНК. Їх успіх довів тоді, що молекула РНК могла виникнути спонтанно, що, в свою чергу, підтримало припущення про те, що життя виникло в так званому світі РНК.
Пізніші роботи Поунера змусили поглянути по новому на цю теорію. Метью зайнятий тим, що намагається створити нуклеотиди ДНК за допомогою тих же методів, які привели в 2009-му році до створення нуклеотидів РНК. І, як стверджує сам учений, успіх не за горами. Як відомо, нуклеотиди складаються з декількох частин, серед яких можна згадати цукор, фосфати і містить азот молекулу в основі. Нуклеотиди ДНК, які пов`язані один з одним, утворюючи, власне, ДНК, виготовити складніше, ніж нуклеотиди РНК, так як в ДНК присутній інший цукор, з яким набагато складніше працювати.
Поунер почав зі змішування речовин, багато з яких, як передбачається, були присутні на ранній планеті Земля. У підсумку йому вдалося створити такий же цукор, як і в ДНК. Однак залишається виконати ще більшу роботу. Поунер повинен зробити з молекули, що містить цей цукор, основу ДНК, додавши фосфат. Крім того, молекула містить один небажаний атом, який поки не вдається видалити. Як би там не було, від створення нуклеотидів ДНК людство відокремлює всього лише кілька років. Як вважає якийсь Крістофер Суітцер (Christopher Switzer) з Каліфорнійського університету (University of California), створення нуклеотидів можна вважати доконаним фактом.
Хто пам`ятає, як все починалося ?!
Результати досліджень здатні перевернути наше розуміння походження життя на Землі. Так звані предбиологического хіміки протягом довгого часу ігнорували ДНК, аргументуючи це тим, що така складна молекула не могла виникнути спонтанно. як стверджує Стівен Беннер (Steven Benner), фахівець з молекулярної еволюції зі штату Флорида, США, всі вчені зробили свого часу ставку на РНК. Поширена думка полягає в тому, що життя, в основі якої лежить РНК, в кінцевому підсумку утворила ДНК, тому що ці молекули краще зберігають інформацію. Іншими словами, РНК організми створили перші ДНК.
Однак якщо це було так, то як трапився цей перехід? Сучасні організми здатні конвертувати нуклеотиди РНК в нуклеотиди ДНК, але при цьому використовуються особливі ферменти, які вкрай витратно отримати з точки зору енергії і вихідного матеріалу. Суітцер впевнений, що організми заздалегідь повинні були "знати", що ДНК є більш корисною молекулою, перш ніж витрачати енергію на її створення. На думку вченого, набагато більше сенсу в тому твердженні, що нуклеотиди ДНК вже присутні в навколишньому середовищі.
Схоже на те, що перші організми пристосувалися використовувати ці ДНК, навчившись згодом виробляти власні ДНК лише тоді, коли відкрилася їх явна користь. При цьому зміст ДНК в навколишньому середовищі дедалі менший. Перші організми повинні були намагатися витягувати необхідний матеріал буквально з усього. На думку Метью Ліві (Matthew Levy) з Медичного коледжу імені Альберта Ейнштейна в Нью-Йорку (Albert Einstein College of Medicine in New York City), рання Земля була справжнісіньким кривавим місивом!
Втім, Поунер пропонує альтернативну точку зору: життя могло зародитися в світі РНК і ДНК одночасно, в якому обидва типи нуклеотидів мали місце бути. Співавтор дослідження Поунера, Джек Состак (Jack Szostak) з Гарвардської медичної школи (Harvard Medical School) вважає, що так звані гібридні молекули, що складалися з набору ДНК і РНК нуклеотидів, могли демонструвати функції виключно РНК. Зароджується життя використовувала спочатку "гібридні" молекули, поступово розділяючи їх на РНК і ДНК.
Стівен Беннер впевнений, що набагато більше сенсу в припущенні, згідно з яким життя спочатку використовувала чисті ДНК і РНК. І в тих і в інших функціональність вище функціональності "гібридних" молекул. На жаль, на даний момент часу ніхто не в змозі точно відповісти на питання про те, як і на якому етапі життя вперше почала використовувати ДНК. Метью Ліві стверджує, що залишається лише гадати, як воно було раніше. Як би там не було, можна не сумніватися в одному: поки всі версії мають право на життя.
