Вченим з дослідницького інституту Скріпса (Scripps Research Institute) вперше вдалося синтезувати РНК-ферменти, що здатні відтворювати самі себе нескінченно, навіть під час відсутності яких-небудь білків чи інших складових клітин. Припускається, що такі ж сполуки стали основою життя на Землі.
Наука давно намагається знайти відповідь на питання, як же на нашій планеті з'явилося життя. Одна з гіпотез говорить, що першими молекулами, здатними створювати копії самих себе, були РНК (так звана гіпотеза світу РНК). Саме вони й заклали зачатки спадковості - надзвичайно важливої властивості живих організмів. Значно пізніше їхню функцю перейняли на себе ДНК і білки. Тепер РНК не може виконувати свої задачі окремо від ДНК, що є головним носієм спадкової інформації.

Гіпотеза гіпотезою, однак раніше у вчених так і не вийшло створити колонію РНК-ферментів (або як їх ще називають рибозим), каталізуючих процес копіювання РНК без допомоги яких-небудь сполук.

Трейсі Лінкольн (Tracey Lincoln) і її науковому керівникові професорові Джеральду Джойсу (Gerald Joyce) це вдалося вперше.
Еволюції в пробірці їм вдалося досягти за допомогою методу примусової адаптації. Якщо говорити спрощено: спочатку вчені взяли створений раніше рибозим, що проявляє здатність до реплікації, потім вони поліпшили його, щоб він зміг ефективно й безупинно самовідтворюється.
Звичайно, процес був зовсім не таким простим. Щоб домогтися бажаного результату, Лінкольн спочатку синтезувала у лабораторії величезну кількість варіацій тих самих РНК-ферментів.

Потім у пробірках було проведено тестування найбільш багатообіцяючих зразків. Зрештою вчені виділили саме ті сполуки, які найбільш ефективно відтворювали собі подібних. Отриманий зразок являє собою пару ферментів, кожний з яких складається із двох частин (елементів). Обидва рибозими є каталізаторами, що здійснюють складання "сусіда".

Циклічний процес кросреплікації (тобто перехресної, взаємної реплікації) здійснюється в такий спосіб: перший рибозим зв'язує обидві частини другого, створюючи з їхньою допомогою його нову копію, у цей же час другий рибозим проробляє ту ж операцію з першим.
Таким чином, обидва ферменти здійснюють складання один одного. На початку необхідна лише невелика стартова кількість двох РНК-ферментів, а також запас їхніх складових частин, що постійно поповнюється.

Але й на цьому біологи не зупинилися. Вони вивели кілька таких успішних пар рибозимів, потім змішали 12 з них в одному середовищі (разом  із необхідними ним для синтезу елементами) і подивилися, хто ж найкраще буде боротися за місце під сонцем.
Пізніше з'ясувалося, що кілька ферментів все-таки здійснювали помилки й "приклеювали" не ті складові рибозимів, що треба (вихоплюючи з маси чужі елементи). Такі "неправильні" копії продовжували плодитися, а деякі з них навіть починали домінувати в суміші. У пробірках відбувалася свого роду еволюція! І можливо, біологи змогли глянути на процеси, що відбувалися на початку появи життя на Землі.

"Те, що ми маємо, не можна назвати формою життя, однак це щось має властивості живих організмів, і це дуже цікаво", — ділиться враженнями Лінкольн.
Про потенційні можливості застосування виявлених РНК-ферментів вчені поки не повідомляють.
Елементи рибозимів, які вчені досліджували у своїй лабораторії, досить складні по своїй структурі (складаються з безлічі нуклеотидів) і навряд чи були присутні в первісних водоймах. Складові первинного життя, ймовірно, були простіші. Проте відкриття Джойса та Лінкольн підтверджує гіпотезу РНК-світу й напевно стане основою для майбутніх робіт у даній галузі.

За матеріалами: membrana.ru