Решена загадка правозакрученных молекул РНК в живых организмах

Ученые Гарвардского университета предложили решение загадки, почему РНК и ДНК, присутствующие в живых организмах, преимущественно правосторонние. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science Advances.

Многие биологические молекулы, такие как аминокислоты, ДНК и РНК, с одной и той же химической формулой обладают свойством зеркальной изомерии, то есть молекулы, которые являются зеркальными изомерами друг друга, невозможно совместить друг с другом движением в пространстве, подобно тому, как левую ладонь нельзя совместить с правой. В результате молекулы могут иметь L-формы («левосторонние» формы) и D-формы («правосторонние» формы). Известно, что аминокислоты в живых организмах преимущественно левосторонние, а ДНК и РНК — правосторонние.

Рибоаминооксазолин (РАО) является предшественником двух нуклеотидов в составе РНК — цитозина и урацила. РАО образует кристаллическую структуру, которая может быть как правосторонней, так и левосторонней, отчего зависит, с молекулами какой хиральности он будет взаимодействовать. В ходе эксперимента исследователям удалось добиться стопроцентной закрученности РАО в правую или в левую сторону при взаимодействии с поверхностью магнетита (Fe3O4), то есть РАО становится гомохиральным.

Результаты исследования демонстрируют правдоподобный путь достижения гомохиральности на ранней Земле, в пребиотическую эпоху. Этот процесс происходил в мелководных озерах, где месторождения магнетита должны были быть обычным явлением.