Науковці вперше відтворили момент зародження життя у лабораторних умовах

Хімікам вдалося відтворити в лабораторії процес, який міг стати одним із перших кроків до зародження життя на Землі близько 4 мільярдів років тому. Дослідники об’єднали РНК та амінокислоти – базові «цеглини» живого, показавши, що цей процес може відбуватися спонтанно у водному середовищі за нейтрального pH.

«Сучасне життя використовує надзвичайно складну молекулярну машину – рибосому – для синтезу білків. Ми досягли першої частини цього процесу, використавши просту хімію, яка могла б існувати на ранній Землі», – пояснив хімік Меттью Пауне з Університетського коледжу Лондона. За його словами, реакція є вибірковою, спонтанною та цілком реалістичною для умов давньої планети.

У центрі дослідження – дві гіпотези про походження життя: «РНК-світ», де РНК розглядається як самовідтворювана молекула, здатна каталізувати реакції, та «тіоефірний світ», де тіоефіри виступають джерелом енергії для перших біохімічних процесів. Команда під керівництвом Джйоті Сінгх випробувала тіоефір як енергетичний посередник і довела, що він здатен забезпечити з’єднання амінокислот з РНК.

Складний процес за допомогою біохімічного механізму, відомого як рибосома, “зчитує” шаблони нуклеїнових кислот і виробляє білки. (selvanegra/Getty Images/Canva)

Отримані результати показали, що ці дві теорії можна поєднати: тіоефіри могли надати необхідну енергію для запуску синтезу, а РНК – забезпечити матрицю для формування білків. Це створює модель, у якій основні елементи життя могли об’єднатися природним шляхом ще до появи складних клітинних механізмів.

Хоча до повного розуміння походження життя ще далеко, дослідники називають роботу важливим проривом. Наступним етапом стане перевірка, чи здатна РНК віддавати перевагу певним амінокислотам, що могло б стати початком генетичного коду. «Ми показали, як два первісних хімічних елементи – активовані амінокислоти та РНК – могли утворювати пептиди. Це суттєво наближає нас до відповіді на питання, звідки взялося життя», – підсумувала Сінгх.