У дослідженні, опублікованому в журналі Angewandte Chemie, дослідники продемонстрували, що проста сполука під назвою діамідофосфат (DAP), яка, ймовірно, була присутня на Землі до виникнення життя, могла хімічно пов'язувати крихітні будівельні блоки ДНК, звані дезоксинуклеозидами, в нитці первинної ДНК.
Це відкриття є останнім у серії відкриттів за останні кілька років, що вказують на можливість того, що ДНК і її близький хімічний родич РНК виникли разом як продукти схожих хімічних реакцій і що перші самовідтворювані молекули - перші форми життя на Землі - були сумішами цих двох.
Відкриття може також призвести до нових практичних застосувань у хімії та біології, але його головне значення полягає в тому, що воно зачіпає одвічне питання про те, як вперше виникло життя на Землі.
Зокрема, воно відкриває шлях для більш великих досліджень того, як самореплікуючі суміші ДНК і РНК могли еволюціонувати і поширюватися на первісній Землі і в кінцевому підсумку посіяти більш зрілу біологію сучасних організмів.
«Це відкриття є важливим кроком на шляху до розробки детальної хімічної моделі виникнення перших форм життя на Землі», - говорить старший автор дослідження Раманараянан Крішнамурті, доктор філософії, доцент кафедри хімії в Scripps Research.
Відкриття також відсуває область хімії походження життя від гіпотези, яка домінувала в ній в останні десятиліття: гіпотеза «світу РНК» стверджує, що перші реплікатори були засновані на РНК, і що ДНК виникла тільки пізніше як продукт життєвих форм РНК.
«Тепер, коли ми краще розуміємо, як первинна хімія могла створити перші РНК і ДНК, ми можемо почати використовувати її на сумішах рібонуклеозидних і дезоксинуклеозидних будівельних блоків, щоб побачити, які хімерні молекули утворюються - і чи можуть вони самовідтворюватися і еволюціонувати», - кажуть вчені.
Вони зазначають, що ця робота може мати і широке практичне застосування.
Штучний синтез ДНК і РНК - наприклад, у техніці «ПЛР», що лежить в основі тестів COVID-19, являє собою величезний глобальний бізнес, але залежить від ферментів, які відносно крихкі і тому мають багато обмежень.
Надійні, які не містять ферментів хімічні методи отримання ДНК і РНК можуть виявитися більш привабливими в багатьох контекстах, кажуть дослідники.
