У цианобактерий нашли прото-РНК
Ученые обнаружили у цианобактерий составной элемент пептидной нуклеиновой кислоты (ПНК), которая могла служить для передачи наследственной информации еще до появления РНК. Это открытие позволяет лучше понять, как возникла жизнь на Земле.
Результаты исследования, проведенного американскими биохимиками из Института этномедицины и их шведскими коллегами из Стокгольмского университета, опубликованы в журнале PLOS ONE.
Считается, что 3,5 миллиарда лет назад наследственная информация первых организмов кодировалась не в молекулах ДНК, как это происходит сейчас у всех живых существ (за исключением некоторых вирусов), а в молекулах РНК. Однако РНК, основу которой составляют мономеры сахара рибозы и фосфатные основания, слишком сложна, чтобы сразу возникнуть из неорганических молекул.
Поэтому ученые предположили, что сначала роль РНК выполняла пептидная нуклеиновая кислота, остовом которой служила цепочка, образованная мономерами N-(2-аминоэтил) глицина (АЭГ). Именно к этой цепочке могли прикрепляться азотистые основания, такие, как аденин или гуанин. АЭГ, ее составной элемент, легко синтезируется из простейших веществ, входивших в состав первичного океана - CH4, N2, NH3 и воды.
Долгое время специалисты изучали свойства АЭГ, однако не могли найти его у современных живых организмов, что делало предположение о ПНК слишком гипотетичным. Авторы работы смогли исправить это, проанализировав несколько диких и лабораторных штаммов цианобактерий. Оказалось, что АЭГ имеется у цианобактерий из 5 различных морфологических групп.
Роль, которую АЭГ играет в метаболизме цианобактерий, ученым выяснить пока не удалось. Но авторы исследования считают, что присутствие АЭГ у этих организмов является «эхом» первой жизни, поскольку цианобактерии являются одними из древнейших живых существ на Земле.