Много лет исследователи пытаются выяснить, каким образом происходила эволюция от практически мертвого, «первичного супа», состоящего из различных органических соединений, к полностью живым клеткам, способным к размножению.

Недавно журнал Science опубликовал сообщение, в котором говорится, что удалось достичь значительного прогресса в этом вопросе. Нобелевский лауреат Дж. Шостак сумел добиться нового успеха. Ему удалось «оживить» ранее изготовленную им же протоклетку. После добавления одной из солей лимонной кислоты, протоклетка получила способность к самостоятельному воспроизведению молекул РНК, при этом разрушения мембраны не происходит.

Больше десятилетия у Шостака совместно с Адамала (Katarzyna Adamala), врача-исследователя из Массачусетса, ушло на то, чтобы подойти к пониманию механизма развития обычных химических соединений в живые клетки. Попутно в 2009 году Шостак успел получить Нобелевскую премию за достижения в области медицины и физиологии.

Сначала исследователи работали над созданием протоклетки, которая отличается от современных одноклеточных организмов тем, что ее мембрана состоит из обыкновенных жирных кислот, поскольку они могли быть синтезированы в результате процессов, происходящих на поверхности или в недрах тогда ещё безжизненной земли. Но первая созданная модель протоклетки потребовала совершенствования, поскольку при синтезе молекулы РНК происходило разрушение её мембраны.

Для «оживления» синтезированной протоклетки, исследователям требовалось каким-то образом добавить в неё ионы магния. Они необходимы для работы фермента, непосредственно выполняющего синтез РНК. Проблема состояла в том, что эти самые ионы сразу уничтожали мембрану протоклетки. Тогда ученые стали пробовать защитить мембрану при помощи введения хелаторов для связывания металлических ионов. Самым эффективным хеллатором и оказалась одна из солей лимонной кислоты, которая полностью нейтрализовала разрушительное воздействие магниевых ионов, но не препятствовала их работе по запуску синтеза РНК.

В статье цитируются слова Шостака о том, что ему вместе с К. Адамала удалось доказать, что существует, как минимум, один механизм запуска процесса воспроизведения РНК в протоклетке с оболочкой из обычных жирных кислот. По его мнению, на земле в период, предшествующий зарождению жизни, должны были находиться вещества со схожими показателями.

Все новости