Десятилетиями ученые спорили о том, как из неживой материи впервые возникла жизнь на Земле. Этот вопрос важен не только с исторической точки зрения; понимание этого перехода может раскрыть фундаментальные истины о биологии и самой Вселенной. Недавние исследования указывают на неожиданного кандидата на роль катализатора жизни: прионы, печально известные белки, связанные со смертельными нейродегенеративными заболеваниями.
Доминирующая теория долгое время была сосредоточена вокруг РНК, «родственника» ДНК, благодаря ее способности к самовоспроизведению. Однако РНК хрупка, что делает ее выживание в суровых условиях ранней Земли маловероятным. Белки, хотя и стабильны, не обладают способностью к независимому воспроизведению. Прионы, напротив, обходят этот парадокс.
Прионы — это неправильно свернутые белки, которые могут заставить другие белки принять такую же аномальную форму. Это самовоспроизводящееся поведение, которое когда-то считалось исключительно патологическим, вполне могло быть первой формой молекулярного наследования. Процесс включает в себя складывание белков в стабильные формы только при взаимодействии с идентичными копиями, создавая самоподдерживающиеся цепи. Эти цепи, или фибриллы, обладают удивительной устойчивостью, выживая в экстремальных условиях, таких как гидротермальные источники или горячие источники — места, где, вероятно, зародилась жизнь.
Эксперименты подтверждают, что спонтанно сформированные белковые фибриллы могут действовать как ферменты, катализируя важные биохимические реакции. Это означает, что ранней жизни, возможно, вообще не требовалась РНК. Вместо этого мог возникнуть «белковый мир», где самовоспроизводящиеся белки двигали метаболизм и эволюцию. За миллионы лет эта разнообразная белковая экосистема могла заложить основу для первой одноклеточной формы жизни, Последнего Универсального Общего Предка (LUCA).
Открытие того, что прион-подобные белки — это не просто агенты заболеваний, а фундаментальные компоненты биологических процессов, меняет наше понимание происхождения жизни. Они присутствуют в организмах от бактерий до млекопитающих, играя роль в иммунитете, памяти и адаптации.
Это исследование не означает, что прионы вызвали жизнь, а лишь то, что их уникальные самовоспроизводящиеся свойства могли быть недостающим звеном между химией и биологией. Если это подтвердится, этот парадигматический сдвиг перепишет учебники и переопределит наши поиски жизни за пределами Земли. Сама мысль о том, что смертельные белки хранят секрет начала жизни, служит суровым напоминанием о том, что даже самые разрушительные силы могут играть созидательную роль в грандиозном замысле Вселенной.
