Почему именно РНК
Современная клетка разделяет информационную и каталитическую работу между разными классами молекул. ДНК хорошо хранит информацию, а белки выполняют большинство каталитических функций. РНК необычна тем, что может и кодировать последовательность, и складываться в трёхмерные структуры, способные катализировать реакции. Каталитические РНК — рибозимы — существуют и в современных клетках; каталитическое ядро рибосомы также построено из рРНК. Эти свойства делают РНК правдоподобным центральным полимером более ранней стадии биологической эволюции.1
Какие переходы объясняет модель
Если одна молекулярная система одновременно несёт наследуемую последовательность и влияет на скорость собственного воспроизведения или воспроизведения других молекул, появляется основа для наследственной изменчивости и отбора. В таком сценарии сначала могли эволюционировать сети каталитических и информационных РНК. Затем короткие пептиды и белки, обладающие более разнообразной химией, постепенно перехватывали каталитические функции. ДНК могла закрепиться позднее как химически более устойчивый архив наследственной информации. Анализ современных молекулярных систем и эволюционно древних РНК-компонентов согласуется с тем, что РНК предшествовала современной ДНК-белковой архитектуре.1
Что остаётся нерешённым
Главная трудность — перейти от идеи функциональной РНК к реалистичной пребиотической цепочке. Нужно объяснить образование и накопление нуклеотидов, их полимеризацию, выбор хиральности, матричное копирование достаточно длинных последовательностей и разделение цепей после копирования. Искусственные РНК-полимеразные рибозимы уже способны осуществлять матрично-направленный синтез РНК; структурные исследования 2024 года показали, как сложный полимеразный рибозим выполняет такую реакцию.2
В 2026 году был описан значительно более короткий 45-нуклеотидный полимеразный рибозим QT45, способный синтезировать собственную последовательность и комплементарную цепь из активированных РНК-триплетов. Выход реакции остаётся очень низким, и замкнутый самоподдерживающийся цикл репликации не получен. Это усиливает proof of principle для РНК-самокопирования, но пока не создаёт автономный «РНК-организм».3