Специалисты из Университета Цукубы обнародовали свежие сведения о наличии самовоспроизводящихся рибонуклеиновых кислот в неблагоприятных средах, что может кардинально пересмотреть существующие взгляды на возникновение жизни на нашей планете. Хотя дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) служит генетическим материалом для большинства живых организмов, существуют формы жизни и инфекционные агенты, использующие рибонуклеиновую кислоту в качестве информационного переносчика. К таким системам относятся РНК-вирусы и вироиды — очень простые заразные молекулы, способные к самокопированию.

Подобные репликаторы на основе РНК уже давно считаются ключевыми элементами для исследования ранних этапов эволюционного развития. Тем не менее, до настоящего времени ученые обладали скудными знаниями о том, насколько широко они распространены в различных природных средах и каков их истинный спектр разнообразия. Особенно мало информации было собрано об экстремальных условиях обитания, например, о горячих источниках с повышенной температурой.

Ранее исследовательская группа уже идентифицировала необычный РНК-вирус в экосистеме геотермального бассейна. В текущей работе ученые решили расширить этот поиск и сконцентрироваться на выявлении других типов самовоспроизводящихся РНК в схожих условиях. Благодаря этому им удалось обнаружить новый вид циклической РНК, выполняющей функцию репликона, внутри микробного сообщества горячего источника.

Исследования выявили, что найденная молекула существенно отличается от всех ранее известных циклических РНК по последовательности нуклеотидов. Это дало возможность классифицировать ее как принадлежащую к совершенно новой эволюционной ветви. При этом она сохраняет общую структурную особенность — характерное белковое сворачивание, которое наблюдается у других известных цикличных РНК-репликонов, что указывает на возможное общее происхождение или схожесть в функциональности.

Опираясь на свежую эталонную РНК, ученые осуществили изучение общедоступных генетических хранилищ информации. Выявленные данные указывают на то, что число разновидностей циркулярных РНК-репликонов существенно превышает прежние оценки. Это говорит о том, что подобные структуры могут быть гораздо более обыденными и выполнять важнейшие функции в различных биоценозах, даже в тех, которые характеризуются суровыми условиями.

Собранные сведения предоставляют весомые аргументы в пользу того, что многообразные самовоспроизводящиеся РНК способны сохранять активность при повышенных температурах. Проведенное исследование расширяет понимание экологических пределов репликации РНК и предоставляет новые возможности для изучения эволюционных процессов и ранних этапов развития живых организмов.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.