Могла ли жизнь возникнуть на нашей планете? Могло ли случиться, что
примерно 4,5 млрд лет назад планета сформировалась из огромного горячего газо-пылевого облака, а
“всего” через 700 млн лет на ней жили одноклеточные организмы с полноценным метаболизмом?
Ответить на эти вопросы помогла бы воссозданная цепочка превращений неживой материи в живую.
Создать примитивную жизнь из неживых компонентов ученым хотелось давно, и по сей день
продолжается поиск отдельных реакций и механизмов этого процесса. Примером подобной попытки
служит работа, опубликованная 4 июня в журнале Nature. Авторы пытались построить протоклетки,
используя различные виды липидов. Липиды являются основой клеточных мембран всех современных
клеток, ограничивая содержимое клетки от ее окружения. Полярные молекулы, например,
аминокислоты, нуклеотиды, проникают сквозь липидную мембрану крайне неохотно, и современные
организмы решают эту проблему путем использования замысловатых переносчиков,
специализированных для конкретного типа молекул. Задача ученых состояла в том, чтобы сделать
липидные капельки, проницаемые для заряженных молекул-предшественников ДНК.
Путем подбора различных вариантов было обнаружено, что миристолеиновая и декановая кислоты в
смеси с деканолом и глицериновым моноэфиром декановой кислоты могут образовать стабильные
капли, способные расти при добавлении в среду составляющих их липидов. Главное, оказалось, что
внутрь таких капель могут проникнуть активированные нуклеотиды. В работе показано, что при наличии
внутри такой протоклетки одиночной цепи ДНК длиной 15 нуклеотидов через 24 часа вторая цепь ДНК
достраивается без каких-либо ферментов за счет поступления извне активированных предшественников.
По мере роста капли она становится нестабильной, и рано или поздно разваливается на более мелкие, но
так же замкнутые капли с ДНК внутри. Двухцепочечная ДНК под действием внешних условий способна
разделиться на две цепи, каждая из которых может достроить вторую без ферментов при наличии
субстратов. Это означает, что на заре происхождения жизни могли существовать подобные
протоклеточные структуры, способные к росту, размножению и накоплению макромолекул, способных
себя копировать.
Источник информации - заметка Дмитрия Лесняка в бюллетене
Троицкий вариант, номер 5 за 2008 г.