Ғылымда әдетте ДНҚ-ның аты жиі аталғанымен, өмірдің пайда болу тарихындағы негізгі кейіпкер – РНҚ молекулалары болуы мүмкін, деп жазады Ertenmedia.kz.
Ғалымдар ұзақ уақыттан бері РНҚ молекулаларын өмірдің пайда болуындағы басты катализатор ретінде қарастырып келеді. Себебі олар бір мезгілде генетикалық ақпаратты сақтап әрі өздігінен көшірмесін жасай алатын қасиетке ие. Дегенмен бүгінге дейін зерттеушілер толықтай өз-өзін көшіре алатын РНҚ-ны анықтай алмай келген еді.
Алайда Science журналында жарияланған жаңа зерттеу бұл бағытта үлкен қадам жасалғанын байқатты. Ғалымдар өз-өзінің айнадай көшірмесін жасап, сол арқылы қайтадан түпнұсқалық молекуланы синтездей алатын РНҚ молекулаларын жасап шығарған.
Бұл жаңалықты ғалымдар үлкен жетістік деп бағалайды. «Бұл – өмірдің пайда болуын түсіндірудегі елеулі жетістік», – дейді «РНҚ әлемі» гипотезасының негізін қалаушылардың бірі, биохимик Джеральд Джойс.
Ғалымдарды әсіресе қызықтыратыны РНҚ-ның қос функциясы. Біріншіден, ол нуклеотид негіздері арқылы генетикалық ақпаратты кодтайды. Екіншіден, өзінің үш өлшемді тұрақты құрылымына сәйкес катализатор қызметін де атқарады. Бұл қасиеттердің жиынтығы РНҚ-ны жер бетіндегі алғашқы тіршіліктің бастауына айналдырған болуы мүмкін.
1993 жылы Джек Шостак пен Дэвид Бартель триллиондаған РНҚ тізбектерін зерттей отырып, олардың кейбіреуі қажетті функцияларды атқара алатынын дәлелдеген еді. Ал 2009 жылы Джойс және оның әріптестері бір-бірінің синтезін жасай алатын екі түрлі РНҚ түрін тапты. Бірақ олар өз көшірмесін толықтай өз бетінше жасай алмады.
Ең басты мәселе молекулалардың тым үлкендігі (150-200 негізге дейін жететін) еді. Мұндай көлемді РНҚ-ның алғашқы жердегі химиялық ортадан кездейсоқ пайда болуы мүмкін емес деп есептеледі. «Олар алғашқы мұхиттағы «сорпадан» шыға алмайтын еді», – дейді Джойс. Оның үстіне үлкен көлемдегі молекулалар синтезделіп болғанша ыдырап кетуі ықтимал.
Жаңа жасалған РНҚ-лар бұдан үш есе кіші (шамамен 45 негізден тұрады). Бұл олардың алғашқы кездегі табиғи ортада пайда болуын әлдеқайда мүмкін етеді. Бұл өте маңызды инновация.
Зерттеушілер Эдоардо Джанни мен Филипп Холлигер бастаған Кембридж университетінің биохимиктері тәжірибені өте төмен температурада, яғни мұздату жағдайында жүргізді. Төмен температура бір жағынан РНҚ молекулаларының ыдырауын баяулатса, екінші жағынан олардың көшіру реакциясын жеңілдетеді.
Контекст
Ғалымдар шамамен 1 триллионға жуық кездейсоқ РНҚ молекуласын мұзды ортада сынап көрген. Нәтижесінде үш РНҚ тізбегі өздерінің комплементарлық көшірмелерін жасай алды. Сондай-ақ бұл молекулалар айнадай көшірмеден қайтадан түпнұсқалық РНҚ-ны синтездеп шықты. Әзірге бір ғана молекула екі реакцияны бірден іске асыра алмайды. Дегенмен, зерттеу барысында төмен температура жағдайында жаңа РНҚ тізбегінің синтезделуіне 72 күн уақыт қажет болды.
Бұл жаңалық алғашқы тіршіліктің Жердегі табиғи мұздану-еру циклдары барысында пайда болуы мүмкін деген гипотезаны да нығайтып отыр. Джек Шостактың айтуынша, ендігі міндет бұл жүйені жетілдіре отырып, репликацияның толық циклін бірнеше рет қайталай алатын тиімді деңгейге жеткізу.
Егер бұл қол жеткізілсе, РНҚ-ның Жер бетіндегі тіршіліктің бастауында тұрғандығы ықтималдан – шынайы фактіге айналуы әбден мүмкін.
Ғалымдардың соңғы онжылдықта жүргізген зерттеулері атмосферадағы көмірқышқыл газының (CO₂) артуы мен жаһандық жылынудың бірлескен әсері топырақтағы фосфордың қолжетімділігін едәуір төмендететінін анықтады.
📌 Ertenmedia-ның Telegram арнасына жазылыңыз: қысқа әрі нұсқа, ең өзекті ақпарат осында!
