Фото: Elfy Chiang, microscopy image by James Attwater

Британские учёные обнаружили миниатюрную РНК-молекулу, способную копировать саму себя. Открытие может объяснить, как на Земле зародилась жизнь из неживой материи.

Команда Филиппа Холлигера из лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований Великобритании нашла молекулу QT45, состоящую всего из 45 нуклеотидов. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

Исследователи проанализировали библиотеку из 12 трлн случайных РНК-последовательностей в поисках фрагментов, способных работать как полимераза — строитель молекул. Отобранные кандидаты прошли испытание на выживание: им нужно было создавать все более длинные цепи в усложняющихся условиях. QT45 оказалась самой эффективной.

В экспериментах, имитирующих раннюю Землю, молекула продемонстрировала способность к самокопированию. В солевой смеси из кристаллов льда и жидкости QT45 синтезировала комплементарную РНК-цепь, а затем использовала её как шаблон для создания нового экземпляра.

Как отмечается в работе, открытие важно для понимания происхождения жизни. Большинство учёных считают, что жизнь началась с появления молекулы, способной самопроизвольно копировать себя. Гипотеза мира РНК предполагала, что это была РНК, но известные рибозимы слишком велики и сложны, чтобы возникнуть случайно в первичном бульоне.

Авторы исследования указывают: если настолько малая молекула выполняет сложные задачи вроде самокопирования, молекулы-прародители жизни могут быть гораздо более распространены, чем считалось ранее. Это означает, что зарождение жизни — вероятно, не уникальное событие, а закономерный процесс при подходящих условиях.

Ранее международная группа исследователей представила доказательства того, что молекулы РНК могли формироваться естественным путём около 4,3 млрд лет назад. Работа описывала шестиэтапный процесс синтеза РНК из простых органических соединений, который мог происходить без какого-либо вмешательства извне.