Смертоносні білки мозку можуть бути ключем до походження життя

2

Десятиліттями вчені сперечалися про те, як життя на Землі вперше виникло з неживої матерії. Це питання важливе не тільки з історичної точки зору; розуміння цього переходу може відкрити фундаментальні істини про біологію та сам Всесвіт. Останні дослідження вказують на несподіваного кандидата на роль каталізатора життя: пріони, горезвісні білки, пов’язані зі смертельними нейродегенеративними захворюваннями.

Домінуюча теорія довгий час зосереджувалася навколо РНК, «родича» ДНК через її здатність до самовідтворення. Однак РНК є крихкою, що робить її виживання в суворих умовах ранньої Землі малоймовірним. Білки, хоч і стабільні, не мають здатності до самостійного відтворення. Пріони, з іншого боку, обходять цей парадокс.

Пріони — це неправильно згорнуті білки, які можуть змусити інші білки прийняти таку саму аномальну форму. Така самовідтворювана поведінка, яку колись вважали суто патологічною, цілком може бути першою формою молекулярної спадковості. Процес передбачає згортання білків у стабільні форми лише при взаємодії з ідентичними копіями, створюючи самопідтримувані ланцюги. Ці ланцюжки, або фібрили, надзвичайно стійкі, виживають у екстремальних умовах, таких як гідротермальні джерела чи гарячі джерела — місця, де ймовірно зародилося життя.

Експерименти підтверджують, що спонтанно утворені білкові фібрили можуть діяти як ферменти, каталізуючи важливі біохімічні реакції. Це означає, що в ранньому віці РНК могла взагалі не знадобитися. Натомість міг виникнути «світ білків», де білки, що самовідтворюються, рухали метаболізм та еволюцію. Протягом мільйонів років ця різноманітна білкова екосистема, можливо, заклала основу для першої одноклітинної форми життя, Останнього універсального спільного предка (LUCA).

Відкриття того, що пріоноподібні білки є не просто збудниками хвороб, а фундаментальними компонентами біологічних процесів, змінює наше розуміння походження життя. Вони присутні в організмах від бактерій до ссавців, відіграючи роль в імунітеті, пам’яті та адаптації.

Це дослідження не означає, що пріони спричинили життя, лише те, що їхні унікальні властивості самовідтворення можуть бути відсутньою ланкою між хімією та біологією. У разі підтвердження ця зміна парадигми перепише підручники та переосмислить наші пошуки життя за межами Землі. Сама ідея про те, що смертоносні білки зберігають таємницю зародження життя, є яскравим нагадуванням про те, що навіть найруйнівніші сили можуть відігравати творчу роль у грандіозному задумі Всесвіту.