Skärmarna på moderna tv-apparater, mobiltelefoner och datorskärmar är beroende av flytande kristaller - material som flyter som vätskor men har molekyler orienterade i kristallliknande strukturer. Dock, flytande kristaller kan ha spelat en mycket äldre roll:att hjälpa till att sätta ihop jordens första biomolekyler. Forskare som rapporterar in ACS Nano har funnit att korta RNA-molekyler kan bilda flytande kristaller som uppmuntrar tillväxt till längre kedjor.

Forskare har spekulerat att livet på jorden har sitt ursprung i en "RNA-värld, " där RNA fyllde den dubbla rollen att bära genetisk information och genomföra metabolism innan DNA eller proteiner började. forskare har upptäckt katalytiska RNA-strängar, eller "ribozymer, " i moderna genom. Kända ribozymer är cirka 16-150 nukleotider långa, så hur gjorde det dessa sekvenser samlas i en urvärld utan existerande ribozymer eller proteiner? Tommaso Bellini och kollegor undrade om flytande kristaller kunde hjälpa korta RNA-prekursorer att bilda längre strängar.

Att få reda på, forskarna undersökte olika scenarier under vilka korta RNA kunde monteras själv. De fann att vid höga koncentrationer, korta RNA-sekvenser (antingen 6 eller 12 nukleotider långa) spontant ordnade i flytande kristallfaser. Flytande kristaller bildades ännu lättare när forskarna tillsatte magnesiumjoner, som stabiliserade kristallerna, eller polyetylenglykol, som sekvestrerade RNA i högkoncentrerade mikrodomäner. När RNA:n hölls samman i flytande kristaller, en kemisk aktivator skulle effektivt kunna sammanfoga deras ändar till mycket längre strängar. Detta arrangemang hjälpte också till att undvika bildandet av cirkulära RNA som inte kunde förlängas ytterligare. Forskarna påpekar att polyetylenglykol och den kemiska aktivatorn inte skulle hittas under primordiala förhållanden, men de säger att andra molekylarter kunde ha spelat liknande, om det är mindre effektivt, roller.