„Разсъбличане” на рибозомата открехва тайната на живота

Преди милиарди години на Земята е започнал да се заражда живот: първите молекули на живота са се формирали в предците на съвременните белтъци и молекули РНК.

Учените, изучаващи произхода на живота, се опитват да установят особеностите на този процес, тоест на изучат реакциите, които са довели до зараждането на първите организми.

Тези изследвания довели до това, че важните ключове към разгадаването се крият в еволюцията на рибозомите – основни органели на живата клетка, които съществуват у всички живи видове.

Ядрото на рибозомите остава неизменно практически при всичко живо, докато външните обвивки се усложняват в зависимост от комплексността на организма.

Биолозите провели компютърно моделиране по „разсъбличане“ на рибозомата. Те „сваляли“ временните слоеве от нея, докато не се получила структура на първичната рибозома.

„Историята на рибозомите ни говори за произхода на самия живот. Ние работихме над фино ниво детайлизация, тъй като ни беше необходимо да разберем как възникват и се развиват рибозомите“, казва водещият автор на изследването Лорън Уилямс, професор от Школата по химия и биохимия в Технологичния институт на Джорджия.

В биологията генетичната информация, съхраняваща се в ДНК, се транскрибира в мРНК, която след това излиза от клетъчното ядро. Рибозомите при всички видове използват мРНК в качеството на план за строителство на всички белтъци и ензими, необходими за живот.

Ядрата на рибозомите са еднакви при хората, археите, дрождите и бактериите, но с развитието на организмите в хода на еволюцията външната обвивка на рибозомите се е усложнявала. Именно това е демонстрирал екипът изследователи от Технологичния институт на Джорджия.

Учените сравнили триизмерните структури на рибозомите при видове с различна степен на биологична сложност, включително човек, дрожди, бактерии и археи. Така изследователите открили, че структурата на рибозомите се е променяла, но ядрата са останали предишните във всички организми.

Биолозите сравняват своята работа с работата на ботаници, които разрязват растение, за да определят неговата възраст. В компютърния модел Уилямс и колегите му демонстрират последователното усложняване на рибозомата без изменение в базовата ѝ структура. На финалния етап те „превъртели“ еволюцията назад във времето и видели простата рибозома, от която е започнала еволюцията на живота на Земята.

В статия, публикувана в сп. PNAS, учените правят извод, че еволюцията може само да добави нещо към организма, но не може да измени първичната му структура.

Въпросът за зараждането на самия живот като преди остава открит.