Химики продемонстрировали кандидата в предшественники РНК
Ученые обнаружили способность циануроновой кислоты и соединений триаминопиримидина образовывать нековалентные полимерные комплексы, которые могли быть предшественниками РНК в ходе добиологической эволюции. Работа опубликована в Journal of the American Chemical Society, а ее краткое содержание приводит ScienceNow, сообщает lenta.ru.
Оба исследованных вещества являются ароматическими соединениями, близкими к пиримидину. Пиримидин — одно из двух гетероциклических соединений, составляющих основу азотистых оснований как в РНК, так и в ДНК.
Раннее было показано, что циануроновая кислота и триаминопиримидин способны соединяться в комплексы. Однако в водных растворах такие комплексы быстро выпадают в осадок. В новой работе ученые обнаружили, что при модификации триаминопиримидина гидрофильным «хвостом» он образует с циануроновой кислотой устойчивые нековалентные полимеры. По некоторым свойствам такой полимер напоминает нуклеиновую кислоту. Например, его элементы связываются в стопки за счет вытеснения воды и стэкинг-взаимодействий между ароматическими кольцами.
По одной из гипотез, ключевой стадией происхождения жизни было появление самовоспроизводящихся РНК. В пользу этой версии говорит уникальная способность РНК одновременно и катализировать химические реакции, и служить носителем генетической информации. Кроме того, следы этого так называемого «РНК-мира» можно наблюдать в структуре рибосом, теломеразы, самовырезающихся интронов, и других молекулярных машин, в которых РНК выполняет не вспомогательную, а ключевую роль. По мнению некоторых исследователей, сама РНК не возникла из нуклеотидов самопроизвольно. Этому процессу, считают они, вероятнее всего предшествовала длительная химическая эволюция. Изучение полимера циануроновой кислоты и модифицированного триаминопиримидина может помочь ученым проследить этапы этой эволюции.
Строение полимера, состоящего из TAPAS (соединения триаминопиримидина) и циануроновой кислоты (СА) (B.J. Cafferty et al., JACS, 2013)