Жесткое ультрафиолетовое излучение могло быть именно тем фактором, который явился первотолчком появления жизни

Неожиданное предположение выдвинули ученые, ломающие голову над загадкой рождения жизни на Земле. Армен Мулкиджанян, биофизик из немецкого Университета Оснабрюкска, и его коллеги Михаил Гальперин из Национального института здоровья США и Дима Черепанов заявляют, что жесткое ультрафиолетовое излучение могло быть именно тем фактором, заставившим первые органические молекулы соединяться вместе для создания РНК - рибонуклеиновой кислоты, которая считается основой жизни.

РНК обладает способностью поглощать ультрафиолетовый свет, что в свою очередь служит ей защитой, считают исследователи.

На ранних этапах развития нашей планеты (около 3,7 миллиардов лет назад) на Земле не существовало озонового слоя атмосферы, и интенсивное ультрафиолетовое излучение от горячего, молодого еще Солнца было в 100 раз выше, чем сегодня.

Излучение это должно было разрушать любые органические молекулы и приводить к опасным мутациям. Исходя из этого, на сегодняшний момент самой популярной была идея того, что жизнь на Земле возникла вдали от разрушительного действия этого излучения - в глубоких пещерах, кратерах или на морском дне.

Однако Мулкиджанян, Черепанов и Гальперин считают, что именно это ультрафиолетовое излучение, вопреки своей смертельно опасной репутации, заставило молекулы сформировать первую на Земле РНК.

Молекула РНК представляет собой, как правило, одиночную цепочку из четырех типов нуклеотидов - аденин, гуанин, цитозин, урацил и сахар рибоза - или А, Г, Ц, У, три из которых содержат такие же азотистые основания, как и нуклеотиды ДНК (А, Г, Ц). Нуклеотиды в свою очередь содержат фосфат, пятиуглеродный сахар (дезоксирибоза (ДНК) или рибоза (РНК)) и азотистые основания (пурин или пиримидин). ДНК во многом схожа с РНК, хотя относится как бы к более высокому классу органических образований. Неотделимой составляющей ДНК также являются азотистые основания. В зависимости от того, как именно нуклеотиды соединяются в ДНК, формируется генетический код.

РНК - более активна, чем ДНК - она легче возникает, но и легче распадается при определенных неблагоприятных условиях. Некоторые ферменты способны трансформировать РНК в ДНК. Поэтому ученые убеждены, что РНК - была пионером на Земле, и лишь за ней возникла ДНК. Мулкиджанян, Черепанов и Гальперин уверены, что первые живые молекулярные системы полностью состояли из РНК.

Используя компьютерное моделирование, исследователи доказали, что сахар, фосфат и азотистые основания способны формировать РНК в условиях жесткого ультрафиолетового излучения. Более того, способность азотной базы поглощать и отражать излучение защищает сахар и фосфат от разложения, т.е. азотная база служит им как бы защитным щитом.

Компьютерные симуляции указывают на то, что РНК под воздействием излучения способна формировать более длинные репликативные цепочки, чем другие молекулы. Этому процессу, по мнению ученых, может содействовать дополнительная энергия, получаемая от излучения.

Идея Мулкиджаняна, Черепанова и Гальперина была принята в научных кругах с большим энтузиазмом.

Их теория подтверждается уже известными фактами - например, того, что, если азотистые основания ДНК разрушаются под воздействием ультрафиолетового излучения, то сахарно-фосфатный "скелет" остается незатронутым. Молекулы на основе сахара и фосфата в 30 раз более стабильны в присутствии азотистых оснований, чем без них. Раньше также было доказано, что ультрафиолетовое излучение помогает репродукции РНК.

Работа ученых была опубликована в журнале BMC Evolutionary Biology.

Источник: LIKAR.INFO