Как показали исследования, ультракороткие фрагменты ДНК могут образовывать жидкокристаллические фазы. На основе полученных результатов исследователи предложили альтернативный сценарий зарождения жизни на Земле.

Ученые из Миланского университета и университета Колорадо в Боулдере открыли необычные виды жидких кристаллов, которые образуются ультракороткими фрагментами молекул ДНК, помещенными в воду.

Группа ученых под руководством профессора Ноэла Кларка проводила эксперименты с короткими сегментами ДНК, состоящими всего из шести пар комплементарных нуклеотидов, суммарный размер которых составлял 2 нм в диаметре и 2 нм в длину. Исследователи обнаружили, что в воде эти фрагменты ДНК могут образовывать несколько отдельных жидкокристаллических фаз, "самоориентироваться" параллельно друг другу и выстраиваться в столбцы.

Как показал структурный анализ, способность сегментов молекул образовывать стержневидные агрегаты объясняется наличием гидрофобных фрагментов на их концах, которые помогают им притягиваться друг к другу, подобно магнитам, выталкивая воду, находящуюся между ними.

Кроме того, исследователи обнаружили, что способностью образовывать жидкокристаллические фазы обладают только фрагменты ДНК, состоящие из комплементарных пар. Эксперименты, проведенные с некомплементарными сегментами ДНК, образования таких структур не выявили.

Ученые считают, что подобным образом в процессе зарождения жизни короткие фрагменты РНК конденсировались в капли жидких кристаллов, внутри которых они селективно объединялись в более крупные молекулы.