Текст уведомления здесь

Гипотезу мира РНК поставили под сомнение

Американские биологи выяснили, что первые на Земле организмы могли обходиться без фосфатов, а осуществляли свой метаболизм на основе железа и серы, что ставит под сомнение распространенную гипотезу о возникновении жизни на Земле.
Добавить в закладки
Комментарии

Одна из основных тайн происхождения жизни на Земле — каким образом химические соединения на основе фосфата стали основным строительным блоком для генетических и метаболических процессов в клетке.

Фосфаты имеют важное значение для всех живых систем и присутствуют почти во всех известных биомолекулах. Сахаро-фосфатный остов образует структурную основу ДНК и РНК. Фосфат является основным компонентом аденозинтрифосфата (АТФ) — главного источника энергии для живых организмов. Тем не менее, как сегодня известно, на самой заре жизни на ранней Земле фосфата было мало в окружающей среде и он был геохимически малодоступен для первых клеток. Как же тогда мог происходить протометаболизм первых организмов?

Американские ученые попытались найти ответ на этот вопрос. Они выдвинули предположение, что ранние метаболические пути не полагались на фосфат, а использовали серу и железо. Именно они могли выполнять основные каталитические и энергетические функции до появления фосфата. Снабжать энергией организм, как это сейчас делает молекула АТФ, первоначально могли серосодержащие соединения под названием тиоэфиры, которые и сегодня широко участвуют в белковом, углеводном и липидном обмене. Чтобы доказать правильность своей гипотезы, ученые применили методы биоинформатики.

Исследователи, изучив имеющиеся базы данных, собрали полный набор всех известных биохимических реакций. После изучения этого так называемого биосферного уровня метаболизма, исследователи определили набор из восьми безфосфатных соединений, которые существовали и были доступны жизни на ее ранних этапах. Это формиат, ацетат, сероводород, аммиак, углекислый газ, вода, бикарбонат и газообразный азот. Последующий компьютерный анализ показал, что несколько из этих простых пребиотических соединений могут образовывать насыщенную фосфат-независимую метаболическую сеть. Эта базовая сеть, состоящая из 315 реакций и 260 метаболитов, потенциально способна поддерживать биосинтез широкой категории биомолекул, таких как аминокислоты и карбоновые кислоты.

Это новое исследование ставит под сомнение гипотезу мира РНК, которая предполагает, что самовоспроизводящиеся молекулы РНК были предшественниками всех современных форм жизни на Земле. Вместо этого полученные результаты подтверждают «гипотезу первичного метаболизма», которая утверждает, что самоподдерживающиеся бесфосфатные метаболические сети предшествовали появлению нуклеиновых кислот.

Исследование опубликовано в журнале Cell.

Как ученые ищут подтверждение гипотезе РНК-мира и какие доказательства уже нашли, читайте на «Чердаке».

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы