В днешните живи организми аминокиселините се комбинират с РНК, за да създадат протеин. Но този процес на „превод“ изисква набор от протеинови ензими, които, парадоксално, се произвеждат чрез синтез на протеини.

Това се превръща в проблема за кокошката и яйцето: как е бил създаден протеин без наличието на друг протеин?

„Искахме да намерим химията, която обединява и свързва“ РНК и аминокиселината, което би било необходимо за производството на протеини, казва Паунър, един от учените, провели ценен експеримент.

Първо, екипът взел аминокиселина и я „активирал“. По същество премахнал водна молекула, което я направило реактивна и способна да образува връзка с други молекули.

Но в тази си форма активираната аминокиселина не се свързвала директно с РНК.

Трябвало да намерят молекула-помощник, която да подпомогне свързването на аминокиселината с РНК.

Паунър и колегите му решили да експериментират с клас съединения, наречени тиоли, или молекули със сяра, прикрепена към въглерод.

Тези молекули са по-известни с ролята си в производството и регулацията на енергия в клетките, отколкото със синтеза на протеини.

Но екипът преди това установил, че те се образуват сравнително лесно при основни условия, които биха съществували на „бебешката“ Земя.

Когато тиолът бил въведен, той първо реагирал с активираната аминокиселина във вода и след това бавно прехвърлял тази аминокиселина към РНК.

Повече от тези съединения се комбинират и образуват протеини в клетките.

„Свързването „беше много неочаквано [и] не беше това, което се опитвахме да постигнем“, коментират експертите.

И допълват, че този механизъм по същество решава проблема как да се инициира синтез на протеини без наличието на друг протеин.

„В сценарий, в който имате аминокиселини, РНК молекули и тиоли – серни молекули – мисля, че е почти неизбежно този вид процес да се случи“, казва Паунър.

Други изследователи дори по-рано са предполагали, че свързването на аминокиселини с РНК може да е било използвано за установяване на ранна форма на генетичен код.

И все пак, въпреки че синтезът на протеини е еволюирал рано в историята на живота, „нямаме ясна представа какво го е предшествало“, казва Голдман.

Новото проучване „идентифицира интригуваща нова химия, която хвърля светлина върху възможен предшественик“, който е направил този важен процес възможен.

Екипът все още не знае защо тиоловата група позволява на аминокиселината да се прехвърли към РНК.

Паунър твърди, че като цяло сярната група се намира в „златната среда на реактивност“, което ѝ позволява да реагира много бавно и селективно с РНК.

Преди четири милиарда години тези реакции може да са се случвали в езера или водоеми на Земята.

Въпреки че концентрациите на химикалите вероятно биха били твърде разредени в океаните, пише Science Daily.

„Независимо дали тази конкретна хипотеза е вярна, свързването на аминокиселини с РНК изглежда е било важна реакция по време на ранната еволюция на живота, както е и днес във всеки организъм“, казва Голдман.