RNA가 세포 없이 모이도록 돕는 작은 화학적 특징 발견

과학자들이 RNA가 주변을 둘러싼 막 없이 액적 형태로 모이도록 돕는 작은 화학적 특징을 발견했다. 최초의 세포가 존재하기 전에 분자들이 어떻게 스스로 조직화했을지에 관한 새로운 단서다.

버펄로대학교가 주도하고 프린스턴대학교가 함께한 연구에서 연구진은 사실상 같은 유전 서열을 가진 RNA와 단일 가닥 DNA를 비교했다. 실험실 조건에서 RNA는 DNA보다 약 10°C 낮은 온도에서 액적을 형성하기 시작했다. 또한 서로 연결된 망상 구조를 형성해 액적을 젤처럼 만드는 경향도 더 강했다.

핵심은 DNA에는 없는, RNA의 당 단위에 붙어 있는 산소 함유 작용기인 것으로 보인다. 현미경 관찰과 X선 측정, 컴퓨터 시뮬레이션은 이 특징이 RNA와 물·마그네슘의 상호작용 방식을 바꿔 온도가 오를 때 가닥들이 모이도록 돕는다는 점을 시사한다. 이 작용기를 화학적으로 변형하자 RNA가 액적을 형성하는 경향이 줄어들었다.

RNA는 유전 정보를 담을 뿐 아니라 화학 반응을 촉진하는 역할도 할 수 있다는 점에서 이번 발견은 중요하다. 유력한 가설 중 하나는 RNA가 생명의 기원 초기 단계에서 역할을 했다고 보지만, 불안정한 RNA가 세포 없이 어떻게 모여 유지될 수 있었는지 설명하는 것은 여전히 과제다.

네이처 커뮤니케이션스에 발표된 이번 연구는 이러한 액적이 생명의 탄생에 기여했다는 사실을 입증하지는 않는다. 다만 젤 형태의 RNA 구획이 가혹한 환경에서 보호 기능을 제공했을지 등을 조사할 수 있는 더 명확한 메커니즘을 제시한다.