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 03.12.2020

    Хороскоп за Овен

    Овен
    Денят за някои от вас е от особена важност. Постъпките, които ще направите днес биха могли да променят посоката на живота ви. Мислете какво правите, и ако сте сигурни в желанията си не се колебайте. Шансът да успеете е значителен. Обещаващ е и новият подход, който внасяте в работата си.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Телец

    Телец
    Част от вас предпочитат да се отдадат на професионални занимания и няма да сбъркат. Днес шансовете ви за успех са изразени. Други имат нужда от почивка и развлечения и с удоволствие приемат отправена към тях покана. Емоциите са в изобилие, но това привлича околните към вас.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Близнаци

    Близнаци
    На работното място са възможни конфликти. Ако сте по-търпеливи и дипломатични те могат да се предотвратят. Това се отнася и до семейството ви. Поставяйте си краткосрочни планове и ги следвайте. Така ще стигнете по-бързо до мечтите си. Промяна във външния вид ще ви донесе настроение и ще повиши желанията ви.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Рак

    Рак
    Този ден едва ли ще ви поднесе изненади, но ще бъде добър за вас. Имате възможност да свършите доста полезни неща, които впоследствие до голяма степен ще улеснят работата ви. Не пренебрегвайте проблема на ваш близък човек.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Лъв

    Лъв
    Заемате се с работа през този ден, тъй като имате много задължения, на които не сте успели да обърнете достатъчно внимание през изминалата седмица. Във ваша полза ще ви бъде човек, на когото сте направили услуга. В личен план ви очакват недоразумения ако не оправдаете навреме очакванията на сърдечния си партньор по определен въпрос.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Дева

    Дева
    В много посоки ще проявите волята и духа си днес. С активното си присъствие ще влияете положително на събитията и не само в подкрепа на собствения си интерес. Деловите представители на знака ще решават проблеми, свързани с държавните институции. Ще срещане разбиране и подкрепа, а към инакомислещите не бъдете строги.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Везни

    Везни
    Не насилвайте обстоятелствата, ситуацията ще се избистри от само себе си. Внимавайте с финансовите претенции на роднини. Може да не с продиктувани от безкористни чувства. Ако се случи така, че ви се провали среща с интимния партньор, вината не е задължително у него. Бъдете дипломатични и толерантни. Не допускайте излишни разходи.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Скорпион

    Скорпион
    Неутолима жажда за приключения ще ръководи постъпките ви днес. С присъщата си находчивост и ентусиазъм ще успеете да преобразите и вдъхнете живот и на най-тривиалните обстоятелства. Успехът ви сред противоположния пол придобива застрашителни размери. Успокойте малко темпото, дайте си почивка.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Стрелец

    Стрелец
    Имате много нови намерения и различни идеи за осъществяването им. Ако прекарате твърде много време в колебания обаче е твърде възможно да изпуснете добрите възможности, които имате. Доверете се на мнението на хората около вас, които са склонни да ви съдействат във всеки един момент. Стабилизирате отношенията си с човек, с когото не сте се виждали отдавна.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Козирог

    Козирог
    Предвид желанията и следвайки развитията в живота си, ще вземете правилните решения. Без умора ще се захванете с разработването на конкретна задача, предвиждайки чрез нея да подобрите финансите си. За други се очертава пътуване или организиране на семейно тържество.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Водолей

    Водолей
    Не смесвайте отговорностите си с отношението ви към околните. Овладейте вълненията си и не пречете на другите да си вършат работата. Не допускайте успехите ви да са за нечия друга сметка освен вашата. Правете го чистосърдечно и без излишна показност, другото е лицемерие и не води до никъде.
    03 дек 2020

    Хороскоп за Риби

    Риби
    Общуването ви с подобни на вас, целенасочени и духовни хора е тласък за развитието ви. Без усилия ще привличате към себе си онези, с които споделяте еднакви ценности и заедно ще творите. Ще ви занимават и проблемите на близките ви, за тях вие сте спасителен пояс във всяка ситуация.
    03 дек 2020
    Последни новини