Группа учёных из Университетского колледжа Лондона предложила новую модель, объясняющую, как молекулы РНК могли самопроизвольно реплицироваться на примитивной Земле. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature Chemistry.
Согласно теории так называемого «мира РНК», именно рибонуклеиновые кислоты стали первыми молекулами, способными одновременно хранить информацию и катализировать химические реакции. Однако ключевой проблемой оставалась невозможность естественной репликации: РНК-цепи склонны сворачиваться в стабильные спирали, мешающие копированию.
Исследователи нашли решение, применяя короткие триплетные фрагменты РНК, которые не позволяли цепям образовывать спирали. Для разъединения цепочек использовались циклы нагревания, изменения кислотности и последующее замораживание. Именно между кристаллами льда в пресной воде происходила сборка новых цепей. Повторяющиеся циклы, имитирующие природные условия древней Земли, позволяли формировать длинные РНК с потенциальными биологическими функциями.
Руководитель проекта профессор Филипп Холлигер отметил, что копирование и передача информации — это ключ к жизни, и понимание механизма репликации РНК приближает нас к разгадке её происхождения. По его словам, такие процессы могли происходить в пресных геотермальных прудах, тогда как морская вода, насыщенная солями, мешала бы замерзанию и снижала концентрацию активных молекул.
Хотя происхождение жизни могло включать и другие компоненты — например, пептиды или липиды — исследование существенно расширяет представления о том, как молекулярная эволюция могла стартовать без участия ферментов и белков.