Главный вопрос человечества — откуда мы взялись — всегда упирался в одну проблему. Между сложными химическими соединениями и первой живой клеткой, способной к размножению, зияет огромная пропасть.
Команда из Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже под руководством Филиппа Холлигера, возможно, нашла способ преодолеть эту пропасть. Ученые обнаружили молекулу РНК, способную создавать свои точные копии — то, что доступно только живым организмам, но не неживой материи.
Современная наука исходит из того, что всё началось с самовоспроизведения. Первая структура, которая смогла сделать собственную копию, запустила цепную реакцию эволюции. Но как выглядел этот прародитель?
Исследователи решили не гадать, а попробовать воссоздать его в пробирке, начав с абсолютного нуля. Они сгенерировали невообразимое множество вариантов — триллион случайных последовательностей РНК разной длины.
Из этого триллиона ученые отобрали всего три образца, которые проявили хоть какую-то способность к размножению. Дальше в дело вступила эволюция в пробирке. Лучшие варианты отбирались и закреплялись, пока не появилась уникальная структура, получившая имя QT45. Это молекула длиной всего в 45 нуклеотидов.
Самое интересное впереди. QT45 оказалась способна к репликации, но не в любых условиях. Ей требовалась щелочная среда и температура, лишь немного превышающая точку замерзания воды. В такой «купели» молекула использовала другие нити РНК как шаблон для сборки и успешно создавала свою зеркальную копию вместе с кодирующей нитью.
Теперь представьте раннюю Землю. Ученые предполагают, что идеальное место для этого процесса походило на современную Исландию. Ледники, соседствующие с гидротермальными источниками, создавали как раз такие перепады температур и кислотности.
В итоге исследователи рисуют стройную картину: жизнь могла зародиться в результате чередования циклов заморозки и оттаивания. Компоненты изолировались в талой воде или крошечных пузырьках из жирных кислот, и в этих природных колбах в конце концов получился первый устойчивый механизм самовоспроизведения.
