Что было раньше — геном, несущий инструкции для синтеза белков, или белки, необходимые для синтеза и работы генома? Это даже сложнее проблемы курицы и яйца, ведь тем и другим нужны еще и липиды, образующие мембрану, — а синтез липидов, опять же, требует белков и кодирующей их ДНК или РНК…
Все ключевые компоненты жизни можно синтезировать из двух простых молекул
©Peter Sawyer/Smithsonian Institution
Самой популярной сегодня моделью происхождения жизни является «РНК-мир», в рамках которого функции и генома, и ферментов брали на себя молекулы РНК, и впоследствии они «научились» создавать все остальное. На пятки ей наступают оппоненты в лице гипотезы «Сперва метаболизм», которая выдвигает на первый план еще неживые, абиогенные процессы, приведшие к синтезу молекул – предшественниц нуклеиновых кислот, белков, а также липидов.
Кажется, теперь ученым удалось разобраться в этом запутанном парадоксе возникновения жизни: все могло появиться одновременно. Американские химики показали сложные цепи реакций, которые – при участии ультрафиолета – способны происходить с парой простейших соединений и приводить к параллельному появлению компонентов всех трех ключевых видов биомолекул. Нуклеотидов для нуклеиновых кислот, аминокислот для белков, липидов для клеточной мембраны.
Исходные соединения реакции совершенно просты – это синильная кислота (HCN) и сероводород (H2S) плюс небольшие количества других веществ, в том числе содержащих необходимый для нуклеиновых кислот фосфор. Все эти компоненты, насколько мы знаем, были представлены на молодой Земле в достаточном количестве, а особенно выгодные условия должны были создавать геотермальные источники с их теплом и богатством минерального состава, и пористые глины, в ячейках которых могли протекать первые реакции.
При этом небольшие изменения в условиях реакции, разница в температуре или присутствии тех или иных металлических катализаторов вели к заметной разнице в наборе получающихся в итоге компонентов. Так могло закладываться разнообразие, необходимое для того, чтобы дать старт эволюции, тогда еще химической.
Источник: naked-science.ru
