РНК могла образовывать обособленные капли ещё до появления первых клеток, считают специалисты Университета Буффало. Такие структуры способны были стать одним из этапов возникновения жизни, поскольку помогали молекулам собираться вместе и вступать в химические реакции. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications, о них сообщает Nature Communications.
На ранних этапах, когда клеток ещё не существовало, молекулы не имели оболочки, которая удерживала бы их рядом. Поэтому учёные считают одной из главных загадок происхождения жизни механизм накопления хрупких молекул в достаточной концентрации. Без такого скопления химические реакции между ними были бы затруднены.
Эксперименты показали, что РНК способна самостоятельно формировать насыщенные капли в солёной воде. Исследователи сравнили РНК и одноцепочечную ДНК с одинаковой последовательностью и обнаружили, что РНК начинает собираться в такие структуры примерно на 10 градусов раньше. В одном из опытов разница достигла 15 градусов.
Различие связано с химическим строением молекул. Сахара в составе РНК и ДНК отличаются одной дополнительной группой с атомом кислорода, из-за чего РНК иначе взаимодействует с водой и ионами магния. Поэтому её цепочки легче сближаются и объединяются в капли.
При определённых условиях некоторые капли переходили в гелеобразное состояние: молекулы внутри образовывали плотную сеть и становились менее подвижными. В отличие от обычных жидких капель, такая структура могла сохраняться даже после охлаждения и, как предполагают исследователи, обеспечивать РНК дополнительную защиту.
Результаты согласуются с гипотезой «мира РНК», согласно которой эта молекула на ранних этапах эволюции могла одновременно хранить наследственную информацию и участвовать в химических реакциях. Исследование пока не доказывает, что подобные капли существовали на молодой Земле. Учёные планируют выяснить, способны ли они не только сохранять РНК, но и запускать внутри биохимические реакции, которые могли предшествовать появлению первых клеточных структур и мембран.