Химики преодолели главное препятствие на пути к абиогенному синтезу РНК

Источник: ruscience.newmail.ru

Попытки воспроизвести в лаборатории ключевой этап добиологической эволюции — синтез активированных рибонуклеотидов из простейших органических соединений — до сих пор не приводили к успеху из-за упорного нежелания рибозы и азотистого основания соединяться друг с другом. Британские химики нашли изящный обходной путь, позволяющий получить нуклеотиды Ц и У в условиях, которые вполне могли существовать в мелких водоемах на ранней Земле.

В заметке Тайна происхождения жизни скоро будет разгадана? («Элементы», 12.01.2009) мы рассказали об одной из проблем, стоящих перед учеными, которые пытаются разгадать эту тайну. Проблема состоит в том, что химикам до сих пор не удалось подобрать реалистичные условия, в которых из азотистых оснований, рибозы и фосфорной кислоты сами собой синтезировались бы рибонуклеотиды — «строительные блоки», из которых затем может образоваться молекула РНК. И азотистые основания, и рибоза могут формироваться самопроизвольно из простейших ингредиентов в условиях, которые могли существовать на древней Земле и даже в космосе, в протопланетном облаке. Но вот объединяться вместе, чтобы образовать рибонуклеотид, они в этих условиях наотрез отказываются. Точнее говоря, пуриновые нуклеотиды (аденозин А, гуанозин Г) синтезируются, но с низкой эффективностью, а пиримидиновые (уридин У, цитидин Ц) не синтезируются совсем. Кроме того, очень трудно получить рибозу и «правильные» азотистые основания в достаточно чистом виде. Обычно образуется чудовищная смесь всевозможных сахаров или азотистых соединений, в которой «нужные» вещества составляют лишь незначительный процент. В ходе дальнейших самопроизвольных реакций все эти вещества соединяются друг с другом тысячами разных способов, и обычно всё кончается образованием нерастворимых смол, из которых уже почти невозможно получить что-то путное.

В той же заметке говорилось о том, что химик Джон Сазерленд (John Sutherland) и его коллеги из Манчестерского университета (Великобритания) нашли «обходной путь», позволяющий синтезировать рибонуклеотиды не из готовых крупных блоков — рибозы и азотистых оснований — а из более простых органических молекул. Мы тогда сообщили, что Сазерленд и его коллеги готовят к публикации статью, в которой будут разрешены основные проблемы синтеза РНК из простейшей органики. В последнем номере журнала Nature эта статья наконец вышла, и теперь мы можем узнать, что же придумали британские химики.

Подробнее...