В США создана искусственная молекула, способная размножаться без посторонней помощи

Американские ученые почти открыли секрет происхождения жизни. Им удалось создать полностью искусственную молекулу, способную без какой-либо сторонней помощи самовоспроизводиться. Разработка отдаленно напоминает РНК живых существ.

Специалисты говорят, что воспроизводство себе подобных - это один из важнейших признаков и принципов всех живых существ на Земле. Новая разработка, вероятно, сможет пролить свет на основы происхождения жизни, а также помочь в реализации концепции создания так называемой синтетической жизни.

"Очевидно, что сделанное нами относится больше не к области химии, а к области биологии. Надеюсь, что позже нам удастся воссоздать молекулы со всеми фундаментальными свойствами жизни: функционированием, размножением и эволюцией", - говорит Джеральд Джойс, биохимик из Научно-исследовательского института города Ла-Джолла в штате Калифорния (США), сообщает cybersecurity.ru.

Тем, кто считает данные достижения недостаточными, биологи говорят следующее - новые порожденные молекулы, при попадании в соответствующую среду воспроизводятся и дальше, причем дальнейший процесс репликации происходит все быстрее и быстрее. Точно также происходит и развитие всех живых эмбрионов.

По предположению современных исследователей, первые формы жизни на нашей планете не имели ДНК для хранения генетической информации, вместо этого они использовали молекулы РНК, которые в отличие от молекул ДНК могут выступать катализаторами химических реакций.

"Мы стараемся понять самые первые шаги жизни на нашей планете", - говорит Джойс.

Калифорнийские специалисты говорят, что в естественных условиях в основе всех РНК есть специальные ферменты - рибоэнзимы, однако в искусственной молекуле от них было решено отказаться, чтобы создать всю биологическую цепочку буквально с нуля. Сейчас часть работ уже завершена и созданное соединение способно выполнять простую, но очень важную функцию: разделяться на две более короткие РНК-подобные молекулы, после чего каждая из новосозданных молекул сама достраивает половину недостающего биологического материала.

Биологи говорят, что молекула неплохо себя копирует, но все-таки этот процесс не похож на деление клеток в природе. Реплицированные клетки способны далее делиться, но в конечном итоге, за счет других биологических примесей РНК-подобные соединения окончательно распадаются и молекулы более не способны делиться. Кроме того, молекулы "второго поколения" не способны взаимодействовать друг с другом.

Для того, чтобы исключить процесс "засорения" биологического материала, специалисты изменили молекулу таким образом, чтобы она могла воспроизводить аналог функционирующего РКН-рибоэнзима, кроме того молекулы научились обмениваться ферментами. Таким образом, получилась перекрестная репликация. Популяция идет попарно и до тех пор, пока минимально необходимого количества материала не останется в молекулах.

Далее группа ученых намерена усложнить процесс репликации молекул, добавив в него важную биологическую концепцию - естественный отбор. Внеся некоторые химические изменения в рибоэнзимы, у специалистов получилось 288 различных комбинаций молекул, которые могут выступать строительными блоками, а могут таковыми и не являться.

"В итоге у нас получилось странное подобие теории Дарвина: из процесса размножения у нас вышли несколько пар победителей и несколько пар "проигравших" молекул, которые не смогли воссоздать новые структуры.

"Проигравшие" молекулы я бы уже не назвал живыми", - рассказывает Джойс.

Как известно, ученые считают, что РНК напрямую были связаны с возникновением жизни. Не так давно астрономы разглядели составляющие РНК в массивном газо-пылевом облаке, где активно формируются новые звезды. Облако удалено от нашей планеты примерно на 26 000 световых лет.

По словам ученых, подобное открытие представляет собой еще один веский довод в пользу теории о том, что жизнь может быть привнесена на планеты из межзвёздного пространства.