Молекулы РНК у истоков жизни

Большинство современных теорий происхождения жизни рассматривает молекулы РНК, обладающие активностями рибозимов, в качестве первичных самореплицирующихся молекул, давших начало развитию жизни на Земле. Результаты исследования двух гипотетических групп рибозимов лежат в основе современных представлений о происхождении жизни. Прежде всего, это РНК-репликазы, построенные исключительно из рибонуклеотидов, т.е. молекулы РНК, способные самореплицироваться. Такое предположение кажется особенно привлекательным, поскольку древние молекулы РНК, с одной стороны, могли бы хранить генетическую информацию, а с другой – обладать ферментативной активностью, необходимой для воспроизведения этой информации. Подобное сочетание свойств в молекуле РНК позволяет объяснить, каким образом каталитические функции, выполняемые современными белковыми молекулами, а также функции хранения и передачи генетической информации возникли одновременно и могли присутствовать в одной молекуле-предшественнике прародителей современных клеток. При переходе от первоначального мира самореплицирующихся молекул РНК к современному живому миру, повсеместно использующему белковый катализ, предполагают возникновение молекул рибозимов, способных осуществлять синтез белка из абиотически возникших его предшественников – аминокислот.

Теории происхождения жизни, основанные на первоначальном участии молекул РНК в создании самореплицирующихся и самоусложняющихся систем, нашли прочную поддержку в связи с открытием аутосплайсинга и рибозимов. Как будет видно из дальнейшего изложения, механизм аутосплайсинга не сильно отличается от комплекса химических реакций, необходимых для репликации нуклеиновых кислот. Кроме того, в настоящее время все больше утверждается точка зрения, в соответствии с которой именно современные рибосомные РНК составляют каталитическую сердцевину рибосомы и могут быть потомками рибозимов, самостоятельно осуществлявших синтез полипептидов. В этой связи представляют интерес некоторые гипотетические схемы молекулярных механизмов экспрессии предшественников современных генов.