Нова хімічна реакція може підказати, як утворилися ДНК та РНК

Науковці відкрили нову хімічну реакцію на основі бензолу та ціанистого водню. Вона настільки проста, що може пояснити появу на Землі нуклеотидів — елементів ДНК та РНК. Вони є основою органічного життя на нашій планеті.

Цеглинки життя

Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту відкрили нову реакцію за участю бензолу, яка потенційно здатна пояснити, як на нашій планеті виникло життя. Йдеться про формування елементів дезоксирибонуклеїнової (ДНК) та рибонуклеїнової (РНК) кислот.

Вони виконують роль носіїв генетичної інформації, є своєрідними інструкціями, за якими будуються білки, клітини та увесь організм в цілому. При цьому те, що ДНК та РНК легко будуються з окремих блоків, давно вже не є ні для кого секретом. Проблема лише у тому, що ці блоки (аденін, гуанін, цитозин, урацил та тимін) теж мали якось виникнути.

Сподобався контент? Підписуйся на нашу спільноту і отримуй більше про космос Друковані журнали, події та спілкування у колі космічних ентузіастів Підписатися на спільноту

Загалом науковці вже знають десятки процесів, які потенційно могли б допомогти утворитися із зовсім простих органічних речовин РНК — найпростішої форми матерії, яка здатна до розмноження та еволюції. Однак щоразу, як вони знаходять новий шлях, це стає важливим камінчиком, з яких будується впевненість у тому, що життя справді могло виникнути природним шляхом.

Новий шлях

Нове дослідження розпочалося з того, що науковці зацікавилися, а які органічні речовини взагалі заховані всередині нуклеотидів. Виявилося, що це дуже прості молекули, такі як азот та метан. Але найскладнішою спільною структурою був бензол — кільце із шести атомів вуглецю, з’єднане з атомами водню.

Дослідники вирішили перевірити, чи могла б ця молекула залишатися стабільною на Землі у стародавні часи, й відповідь виявилася позитивною. Треба було лише з’ясувати, з чим вона могла б прореагувати, щоб утворилося щось значно складніше. Невдовзі науковці знайшли достатньо просту розгадку.

Ціанистий водень (HCN) був широко розповсюджений в атмосфері ранньої Землі, він був стабільний і, як виявили дослідники, за наявності світла як каталізатора легко міг вступати в реакцію з бензольними кільцями. У результаті утворювалися складні речовини, що передують нуклеотидам.

Вони переважно є розчинними у воді й тому могли легко потрапляти в океани. Там вони вступали в реакції, які доповнювали необхідні елементи їхньої структури. Головна перевага нововідкритого шляху полягає саме в тому, що всі речовини в ньому були дуже розповсюджені, а реакція — простою.

За матеріалами phys.org