Реконструираха появата на живота в първичния бульон

    Животът на Земята води началото си от плътни течни капчици - мембранни групи от положително и отрицателно заредени молекули РНК, в които се случвали основни химични реакции. Тези скупчвания, наречени "комплексни коацервати", също повишават способността на някои молекули РНК да действат като ензими - молекули, които водят химичните реакции. В коацерватите са концентрирани РНК ензими, техни субстрати и други молекули, необходими за реакцията. Изследователи тестванет и изследва коацервати, за да реконструират някои от ранните стъпки, необходими за проявата на живота на Земята в пребиотичния "свят на РНК". Учените описват изследването си в Nature Communications.

    „Ние се интересуваме от начина, по който преминавате от свят без живот към свят с живот”, казва Филип Бевиклаква, професор по химия и биохимия и молекулярна биология в Penn State и един от старшите автори на доклада.

    "Човек може да си представи много стъпки в този процес, но ние не изследвахме най-елементарните стъпки. Интересувахме се от малко по-късна стъпка, за да видим как молекулите РНК могат да се образуват от техните основни градивни елементи и как тези РНК молекули могат да стимулират реакциите, необходими за живот в отсъствието на протеини".

    Животът, какъвто го познаваме днес, обикновено изисква генетичен материал - ДНК, която първо се транскрибира в РНК. Тези две молекули носят информация за производството на протеини, които от своя страна са необходими за живота, включително за производството на нов генетичен материал. Това поставя дилемата за "кокошката и яйцето" относно произхода на живота на ранната Земя. Необходима е ДНК за производството на протеини, но за производството на ДНК са необходими протеини.

    "РНК или нещо подобно се смята за ключ към решаването на тази дилема", казва Рагхав Р. Подял, автор на статията.

    "РНК молекулите носят генетична информация, но могат да функционират и като ензими, за да катализират химичните реакции, необходими за ранния живот. Този факт води до идеята, че животът на Земята е преминал през етап, в който РНК играе активна роля в улесняването на химичните реакции - "Светът на РНК", където саморепликиращите се РНК молекули носят генетичната информация и изпълняват функции, които сега се извършват обикновено от протеините".

    Друга обща черта на живота на Земята е, че той съществуеа чрез клетките, често с външна мембрана, или в по-малки отделения вътре в клетките. Тези отделения гарантират, че всички компоненти на химичните реакции на живота са лесно достъпни. Но в пребиотичния свят градивните елементи за РНК, или РНК ензимите, необходими за химичните реакции, които могат да доведат до живот, вероятно са били оскъдни, плаващи в първичната супа.

    Без коацерватите компонентите, необходими за химическите реакции, биха били били твърде разредени и е малко вероятно да се намерят един друг. Но вътре в миниатюрните капчици всички части, необходими за работата на ензима, са наблизо. Ето защо изследователите са проучили различни материали, които може да са съществували в Земята преди появата на живота, които могат да образуват коацервати - безмембранни протоклетки, и биха позволили секвентиране на изграждащите блокове на РНК и обединяване на РНК ензимите и техните цели.

    "Вече се знае, че молекулите на РНК могат да се събират и удължават в разтвори с висока концентрация на магнезий", казва Подял. "Нашата работа показва, че коацерватите, направени от определени материали, позволяват това неензимно събиране на РНК да настъпи дори и в отсъствието на магнезий".

    Коацерватите са съставени от положително заредени молекули, наречени полиамини, и отрицателно заредени полимери, които се събират заедно, като образуват мембранни отделения в разтвор. Негативно заредените РНК молекули също биват привлечени от полиамините в коацерватите. В коацерватите молекулите на РНК са 4000 пъти по-концентрирани, отколкото в околния разтвор. Концентрирането на молекулите РНК в коацерватите позволява РНК ензимите да открият своите цели и да предизвикат химични реакции.

    "Въпреки че всички тествани полиамини са могли да участват в образуването на богати на РНК капчици, те се различават по способността си да поддържат удължаването на РНК", казва Кристин Китинг, професор по химия в Penn State и старши автор на статията.

    "Въпреки че не можем да погледнем назад, за да видим точните стъпки, довели до появата на първия живот на Земята, коацервати като тези, които можем да създадем в лабораторията, може да са помогнали чрез улесняване на химичните реакции, които иначе не биха били възможни”, казва Подял..

    Facebook коментари

    Коментари в сайта (2)

    • 1
      Па
      Павлов
      0 0
      16:08, 20 фев 2019
      PostGraduate означава Докторант. А ПостДокторант е тавтология и не означава друго освен коефициента на интелигентност на преводача.
      • 15
        156+
        0 0
        18:30, 20 фев 2019

        156+ според МЕНСА. Йерархията в академичната общност си е загадка без еквивалент на български. За българската действителност и докторант е достатъчно неподплатено с какъвто и да е контекст. Не всяка следдипломна специализация е докторантура. Може да сте прав, може да не сте. Повечето български популярни източници се задоволяват с най-общото - учените, изследователите. Без титли, имена и университети.

    Хороскоп за 30.05.2020

    Хороскоп за Овен

    Овен
    Постарайте се да наваксате пропуските в работата си и ще получите увереност за бъдещето си. Интимните връзки ще се задълбочават и скоро ще получите интересно предложение. Интересът към вас нараства и гледайте да не го проиграете хазартно. Други ще имат прозрения, които ще ги подтикнат да потърсят човека, с когото са се разделили.
    30 май 2020

    Хороскоп за Телец

    Телец
    Зле понасяте ограниченията във всичките им проявления. Широко скроената ви природа се бунтува и това ви създава проблеми. Заявете претенциите си аргументирано и чак тогава ги отстоявайте. Но бъдете умерени и способни да правите компромиси. Намерете сили да се преборите със собствената си тревога, не я превръщайте в публично достояние.
    30 май 2020

    Хороскоп за Близнаци

    Близнаци
    Много от вас ще продължат да се занимават със служебни въпроси, работата изисква да не я отлагате. Наред с това ще помислите за организацията и дисциплинираността на сътрудниците си/ако имате такива/. Не пренебрегвайте здравето си, има какво да направите, за да се поддържате в добра форма.
    30 май 2020

    Хороскоп за Рак

    Рак
    Обърнете внимание на служебен въпрос, който крие зад себе си нечие двусмислено поведение. Предизвикайте откровен разговор и изяснете позициите си. Вие сигурно имате свои планове за вечерта, но е твърде възможно да ги промените, предвид новите обстоятелства. Не се натъжавайте, може би е за добро.
    30 май 2020

    Хороскоп за Лъв

    Лъв
    Промени и осъществяване на желания, такива са перспективите пред част от вас. Има кой да се погрижи за душевният ви уют, а и не само за него. С нов тласък на енергия и вяра ще се устремите към нови предизвикателства. Това ще ви направи по-щедри към консервативно настроените около вас.
    30 май 2020

    Хороскоп за Дева

    Дева
    Очаква ви спокоен и приятен ден, изпълнен с добро настроение и ведри хора. В подобна атмосфера едва ли ще ви е трудно да си отпочинете и да се заредите с нови сили. Направете нещо лично за себе си, това ще ви подейства доста освежително.
    30 май 2020

    Хороскоп за Везни

    Везни
    Подготовката за предстоящо събитие ви създава повече стрес, но сте на път да приключите с него. Неизвестните ще отпаднат и ще направят деня ви по-спокоен. Имате шанс да получите и повече от нещата, които искате, стига да сте направили необходимото за това. Не прибързвайте с изводите, за да не въздействате негативно на резултатите.
    30 май 2020

    Хороскоп за Скорпион

    Скорпион
    Не си създавайте излишни проблеми, поддавайки се на емоциите и желанието си да напътствате всеки за всичко. Повишената ви чувствителност се отразява на работата, взаимоотношенията и живота ви. Гледайте по-ведро на случващото се, осигурете си спокойствие и занимания, които ви носят удоволствие.
    30 май 2020

    Хороскоп за Стрелец

    Стрелец
    Обнадеждаващи новини по делови въпроси ще зарадват мнозина от вас. Още по-приятни ще са те имайки предвид източника им. Ще имате възможност и да разрешите недоразумение с любимия човек. Хармонията в личният ви живот ще бъде възстановена.
    30 май 2020

    Хороскоп за Козирог

    Козирог
    Решавайки последователно въпросите от ежедневието, ще спестите главоболия и противоречия с партньори и близки хора. Станете по-търпеливи в общуването си и по-малко да се стремете към показност в опита, информираността и значимостта си. В служебните си дела ще постигнете съгласие по спорен въпрос, отново, ако намерите верния тон.
    30 май 2020

    Хороскоп за Водолей

    Водолей
    Нечии постъпки ще ви подтикнат към действия, осигуряващи защита на интересите ви. С професионални задачи ще запълните по-голямата част от деня си. При добра организация времето ви ще стигне за всичко. Приемете една протегната към вас ръка, каквото и да означава това.
    30 май 2020

    Хороскоп за Риби

    Риби
    Настроение ще ви носят както резултатите от делови преговори, така и добрите взаимоотношения с партньорите ви. Мислете за себе си, по-малко се преуморявайте и не прибързвайте в действията си. Онези, които търсят внимание ще се насладят на взаимност с човека до тях. Нуждаехте се от това
    30 май 2020
    Последни новини