Новый вариант химии жизни: ученые нашли новый способ создания пар оснований ДНК

Ученые нашли новый способ создания пар оснований ДНК

Химическое происхождение жизни и начало этого этапа – важная тема для исследователей, которые ищут ответ на вопросы образования первых жизненных форм на нашей планете. Исследуя возможности химического происхождения жизни ученые выявили альтернативный путь создания характерного рисунка ДНК. Они могли образовываться в процессе сухого нагревания без использования воды и других возможных растворителей. Изучением этого вопроса занимается группа исследователей из Института Руджера Бошковича фармацевтической компании Xellia.

По мнению биолога Томислава Столара, поиск вариантов происхождения жизни является самым интригующим мероприятием для науки. Пока живые клетки контролируют производство биомолекул с помощью своего сложного механизма, не исключено, что первые молекулярные и строительные блоки сформировались в процессе чистой химической реакции без ферментного катализа.


Специалисты решили обратить внимание на образование пар азотистых оснований. В ДНК они действуют как единицы молекулярного распознавания. Из смеси четырех азотистых оснований были образованы пары, две из которых сформировались при температуре кипения, а две других при температуре 200 градусов. Генетический код в своем хранении имеет определенную последовательность. Она заключается в азотистых соединениях, включающих в себя аденин, цитозин, гуанин и тимин. Код представляет собой две дополняющие друг друга нити в виде двойной спирали.

Они соединены с партнером в другой цепи: аденином с тимином и цитозином с гуанином. Как известно. В ДЕК присутствуют только парные комбинации. Но если азотистые основания отсутствуют, пары образовать крайне сложно.

Ученые задаются вопросом: почему природа выбрала именно эти пары оснований? Исследования на эту тему приобрели повышенную активность после того, как была открыта структура двойной спирали ДНК Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году. Но их дальнейшие исследования успехом не увенчались. Спустя годы ученые выбрали иной путь основания таких пар за счет механической энергии или простого нагревания, обратив при этом внимание на метилированные азотистые основания.


Они встречаются во многих живых организмах в природе и выполняют различные биологические функции. Сначала пары пытались получить путем измельчения азотистых оснований, но это не дало ожидаемых результатов. На втором этапе работ были нагреты излеченный состав порошков цитозина и гуанина.

Их довели до температуры 200 градусов, и в итоге смогли наблюдать образование пар «цитозин-гуанин». Это подтверждает возможность гипотезы ученых о том, что первая форма жизни на Земле могла иметь химическое основание.

Дополнительная информация: «ДНК-специфическая селективность в спаривании модельных нуклеиновых оснований в твердом состоянии» Томислав Столар, Стипе Лукин, Мартин Эттер, Маша Райич Линарич, Крунослав Ужаревич, Эрнест Мештрович и Иван Халаш, 9 сентября 2020 г., Chemical Communications. DOI: 10.1039 / D0CC03491F