Исследователи из Чикагского университета и Хьюстонского университета совместно с биологами Чикагского университета предложили новое объяснение механизма, по которому первые клетки, покрытые мембраной, могли возникнуть от протоклеток, состоящих из липидов и РНК. Их результаты были опубликованы в журнале Science Advances.
В ходе работы ученые установили, что дождевая вода могла способствовать формированию сетчатой стенки вокруг таких протоклеток примерно 3,8 миллиарда лет назад — это важный шаг на пути к появлению жизни. Это помогает объяснить, как ранние формы жизни могли преодолеть проблему слишком быстрого обмена молекулами РНК, что являлось препятствием для эволюции.
Исследователи изучали коацерватные капли — микроскопические структуры, содержащие сложные молекулы, такие как белки и РНК. Основная проблема с этими каплями заключалась в их высокой степени обмена веществами между собой, что означало низкую способность поддерживать гомеостаз, препятствующую дифференциации и эволюции. Чтобы решить эту проблему, ученые перенесли коацерватные капли из обычной воды в дистиллированную воду, что привело к формированию защитной стенки вокруг них.
Результаты экспериментов показали, что перемещение коацерватных капель в дистиллированную воду значительно замедляло обмен РНК между каплями — с нескольких минут до нескольких дней. Это создало условия, при которых могли происходить мутации, конкуренция и эволюция.
Для проверки своих результатов ученые использовали как дождевую воду из Хьюстона, так и лабораторную воду, модифицированную для имитации древней дождевой воды. В обоих случаях наблюдалось формирование сетчатой структуры, которая могла обеспечивать стабильность протоклеток на протяжении длительного времени.
Эти открытия могут иметь важные последствия для нашего понимания происхождения жизни на Земле и развития первой клеточной жизненной формы.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/08/23/cell/
