Немецкие ученые: обнаружена вероятная среда для репликации нуклеиновых кислот и зарождения жизни на Земле

Немецкие ученые из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана сделали важный шаг в понимании происхождения жизни на Земле. В исследовании, опубликованном в научном журнале eLife, они предложили модель, которая может объяснить, как нуклеиновые кислоты, основные строительные блоки жизни, могли обеспечить собственную репликацию.

Появление жизни на Земле до сих пор остается загадкой. Общепринятая теория гласит, что репликация генетического материала, нуклеиновых кислот ДНК и РНК, была критическим процессом. РНК, в частности, может хранить генетическую информацию и катализировать собственную репликацию, что позволяет ей мутировать, развиваться и адаптироваться к различным условиям.

В новом исследовании ученые создали лабораторную модель, которая имитирует условия, в которых могли бы возникнуть нуклеиновые кислоты. В этой модели восходящий поток воды испаряется на пересечении с перпендикулярным потоком газа, что приводит к накоплению молекул растворенного газа на поверхности. Этот же поток газа вызывает круговые токи в воде.

В течение пяти минут после начала эксперимента произошло трехкратное накопление ДНК, а через час на границе раздела накопилось в 30 раз больше цепочек ДНК. Ученые использовали метод, называемый FRET-спектроскопией, для измерения разделения цепей ДНК. Высокий сигнал FRET указывает на то, что цепи ДНК все еще связаны, тогда как низкий FRET указывает на то, что цепи разделены.

Когда ученые наложили данные на моделирование потока воды, они обнаружили, что вихрь на границе раздела газа и воды вызывал увеличение концентрации соли в растворе, что потенциально могло привести к разделению нитей ДНК.

Это исследование представляет собой важный шаг в понимании происхождения жизни на Земле и может помочь в поиске обитаемых сред на других планетах.