Mokslininkai dirbtiniu būdu atkūrė sudėtingą pirmąjį žingsnį, nuo kurio prasidėjo gyvybė Žemėje: jie susintetino bazinius ingredientus, sudarančius RNR molekules, iš kurių „pagamintos" pačios primityviausios daugintis gebančios struktūros.
„Tai panašu į molekulinę choreografiją, per kurią molekulės suderina savo elgesį“, – aiškina Mančesterio universiteto organinės chemijos specialistas Johnas Sutherlandas.
RNR, arba ribonukleotidų, molekulių randama gyvose ląstelėse. Čia jos perneša informaciją tarp genų ir baltymus gaminančių ląstelės elementų. Mokslininkai spėja, kad RNR atsirado ankstyvajame Žemės istorijos laikotarpyje kaip tarpinis žingsnis nuo „negyvų“ cheminių medžiagų prie gerokai sudėtingesnės DNR molekulės.
Iki šiol mokslininkams niekaip nepavykdavo ribonukleotidų susintetinti laboratorijoje. Kad ir kaip jie jungdavo atskirus RNR komponentus – cukrų, fosfatą ir vieną iš keturių skirtingų azoto molekulių, arba nukleobazių, – ribonukleotidai tiesiog nesusiformuodavo.
Todėl J. Sutherlando komanda ėmėsi kitokios taktikos. Kaip ir ankstesniuose bandymuose, į „maišyklę“ jie pirmiausia įpylė fosfatų, tačiau vėliau, užuot pridėję cukrų ir nukleobazių, specialistai pasitelkė krūvą dar primityvesnių molekulių, kurios, kaip manoma, egzistavo formuojantis mūsų planetai. Viską sumaišę vandenyje, jie mišinį pakaitino ir išgarino, leisdami nusėsti susiformavusioms hibridinėms pusiau cukraus, pusiau nukleobazių molekulėms. Po to vėl įpylę vandens ir darkart jį išgarinę, mokslininkai nuosėdoms davė radiacijos dozę.
Kiekviename eksperimento etape susiformuodavo vis sudėtingesnės molekulės. Galiausiai tyrėjai į mišinį įdėjo fosfatą. „Visų nuostabai, jis virto ribonukleotidu!”, – prisimena J. Sutherlandas.
Pasak jo, laboratorijoje sukurtos „šilto tvenkinio“ sąlygos, kurios, įvairių specialistų nuomone, egzistavo prieš pat atsirandant gyvybei Žemėje. Šiame „tvenkinyje“ vyko nuolatinis garavimo, kaitinimo ir kondensacijos ciklas, leidęs kauptis medžiagoms, pasirengusioms tolesniam žingsniui RNR sintezėje.
Įdomu tai, kad primityviųjų molekulių, kurias naudojo mokslininkai, anksčiau buvo aptikta tarpžvaigždiniuose dulkių debesyse bei ant meteoritų paviršiaus.
„Ribonukleotidai – tai tiesiog fundamentalių organinės chemijos principų išraiška. Jie [susiformuoja] nesąmoningai pagal instrukcijas, įrašytas medžiagose pirmtakėse, – užbaigia J. Sutherlandas. – Ir jeigu jie tai padaro taip lengvai, galbūt neturėtume jų vertinti kaip itin sudėtingo reiškinio“.