Технологія виробництва екранів сучасних телевізорів, стільникових телефонів і комп'ютерних моніторів заснована на використанні рідких кристалів. Цей матеріал має плинність рідини. Але при цьому його молекули орієнтовані певним чином у кристалічних структурах. Вчені встановили, що рідкі кристали, можливо, зіграли в минулому Землі дуже важливу роль. Передбачається, що перше життя на Землі з'явилося після того, як з'явилися перші біомолекули на нашій планеті. Так звідки ж з'явилися ці потрібні молекули? Дослідники, які повідомляють про відкриття в науковому журналі ACS Nano, виявили, що короткі молекули РНК можуть утворювати рідкі кристали. І це сприяє їх зростанню в більш довгі ланцюжки.
Перше життя. Світ РНК
Вчені припускають, що життя на Землі спочатку виникло у «світі РНК». У цьому світі РНК виконувала подвійну роль. Вона здійснювала перенесення генетичної інформації і відповідала за здійснення метаболізму. Так відбувалося до появи ДНК і білків. І дійсно, дослідники виявили каталітичні нитки РНК, або «рибозимі», в геномах сучасних живих організмів. Відомі рибозими мають близько 16-150 нуклеотидів у довжину. Але залишається відкритим питання - як саме ці послідовності зібралися в стародавньому світі? Без існуючих тоді рибозимів чи білків? Як саме виникло перше життя? В опублікованій роботі вчені спробували з'ясувати - а чи можуть рідкі кристали допомогти коротким молекулам - попередникам РНК утворити більш довгі органічні ланцюжки?
Щоб отримати відповідь на це питання дослідники вивчили різні сценарії, при яких короткі РНК можуть збиратися самостійно. Вчені виявили, що при високих концентраціях короткі молекули РНК (довжиною 6 або 12 нуклеотидів) спонтанно впорядковуються в рідкокристалічний стан. Рідкі кристали формувалися ще легше, коли дослідники додавали іони магнію. Вони стабілізували кристали. А при додаванні поліетиленгліколю відбувалося зв'язування РНК у висококонцентровані мікродомени. Як тільки РНК набували стабільного стану і утримувалися разом в рідких кристалах, хімічний активатор міг ефективно з'єднувати їх кінці в набагато довші нитки. Така конфігурація також допомогла уникнути утворення кругових РНК. Які не могли бути подовжені далі.
Дослідники відзначають, що поліетиленгліколь і хімічний активатор швидше за все не були присутні в початкових умовах. Але при цьому не виключають, що інші види молекул могли б грати аналогічні ролі. Але при цьому були б менш ефективні.
