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 19.10.2019

    Хороскоп за Овен

    Овен
    Няма да ви липсва натоварване, което е натрупано от седмицата, която си отива. Но плануваните за почивните дни забавления ще се получат точно според очакванията ви. Близките ви с желание ще ви помогнат в приготовленията. Носите със себе си заряд на устойчивост и оптимизъм и това дава сигурност на тези около вас.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Телец

    Телец
    Възможно е непредвидени ангажименти да променят плановете на много от вас. Няма да съжалявате, ще имате допълнителни доходи или изяви, с които да рекламирате себе си и работата си и чрез които да подобрите семейния ви бюджет. Вечерта ще бъдете изкушени от едно предложение и е възможно да направите избор в негова полза.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Близнаци

    Близнаци
    Изпълнени сте с енергия и доброта. Отдавате се на заниманията си с желание и всяко свършено нещо ви доставя удоволствие. Намерете време за приятни занимания, отнасящи се до цялото ви семейство. Излет в планината със забавни хора ще разнообрази съботния ден. За други се очертава добро представяне на изпити.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Рак

    Рак
    Ще обгърнете с топла прегръдка любимите си хора и най - вече онези, които ви носят добри послания. Това ще подейства като балсам за душата ви и ще се усмихнете на света. Задълженията ви ще станат по-малко скучни, а интересните моменти ще се повишат. Любовта ще очаква да й отдадете заслуженото и ще го направите с желание.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Лъв

    Лъв
    Ще търсите място, където да се спасите от шума и суетата на ежедневието. Предложения в тази посока няма да липсват, от вас зависи да го изберете и му се насладите. Споделете времето си с хората, с които се чувствате уютно и не натоварващо. Предстоят финансовите възнаграждения.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Дева

    Дева
    Ако прекарате деня в компанията на приятни и интересни за вас хора ще се почувствате най-добре. Ще успеете да се освободите от напрежението от седмицата, ще релаксирате и заредени с положителни чувства ще планирате идните дни. Очертават се финансови затруднения, които изискват от вас повече концентрация и целенасочени действия.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Везни

    Везни
    Суматохата у дома може да не се понрави на мнозина от вас и да ви накара да потърсите по-приятно решение за днешния ден. Доверете се на приятелите си, които ще ви зарадват с привлекателни идеи за деня. В случай, че се възползвате от възможностите, които ви предлагат, ще си осигурите много приятно изкарване.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Скорпион

    Скорпион
    Задачите ви днес изискват повече внимание от вас и това ще ви натовари допълнително. Вашата всеотдайност е пословична, но ще се наложи да намалите темпото. Взаимно удоволствие ще изпитате, ако отделите повече време за любимия човек. Старайте се да не мислите за нещо отминало, за което излишно се вините.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Стрелец

    Стрелец
    От сутринта ще се заемете с реализацията на конкретна задача, още повече, че с нея са ангажирани и други хора. Решени сте да обновите офиса, дома или вилата и ще се потрудите, за да приключите с ремонта. Екипната работа също ще се толерира и в тази връзка не отхвърляйте предложение за подкрепа.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Козирог

    Козирог
    С цената на повече труд и нерви ще свършите предвиденото за днес. Не бъркайте интуицията с желанията си, за да не объркате и посоката. Ако ви измъчват съмнения, потърсете подходящия човек, с когото можете да споделите вълненията си. Освен, че ще получите добър съвет, ще ви стане и по-леко на душата. Финансова подкрепа.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Водолей

    Водолей
    Размишлявайки върху последните развития в делата си, ще стигате до решения за бързи действия, различни от рутинната ви работа. Към себе си се отнасяйте с внимание, определете точно какво ви пречи да сте ефективни и мислете за нещата, които трябва да подобрите, за да стане живота ви по-спокоен и приятен.
    19 окт 2019

    Хороскоп за Риби

    Риби
    С домашните задължения ще бъде запълнен деня на много от вас. Умората ще ви настигне, за това е добре да предвидите и време за отдих. Имате нужда да преосмислите случващото се от последните дни. Анализът ще ви отвори сетивата и ще ви помогне да вземете правилните решения. Любовни очаквания ще се сбъднат.
    19 окт 2019
    Последни новини