 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Реактор РНК мог помочь зарождению жизни
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Реактор РНК мог помочь зарождению жизни
Никто пока не знает точного ответа на вопрос «Как зародилась жизнь?», однако большая часть ученых согласны с тем, что появление живых клеток не произошло внезапно в одну стадию из неживых систем. Скорее всего, существовала серия доклеточных форм жизни, образовавшихся из неживой материи, а уже эти доклеточные формы жизни в конечном итоге эволюционировали в живые клетки, способные к обмену веществ и воспроизводству.
Одной из наиболее распространенных гипотез, касающихся доклеточной жизни, является гипотеза «мира РНК», в рамках которой считается, что современным живым системам, в которых обмен веществ управляется белками, а перенос и хранение генетической информации реализуется за счет РНК и ДНК, предшествовали системы, в которых все без исключения биологические функции выполняли молекулы РНК. Тем не менее, для уточнения гипотезы «мира РНК» необходимо ответить на вопрос: «А что могло являться предшественником РНК?»
Результаты новой работы исследователей из группы Бенедикта Обермайера (Benedikt Obermayer) позволяют предположить, что способность к самовоспроизводству первоначально могла проявиться в форме реактора РНК, который, как продемонстрировали исследователи, может передавать информацию.
Наиболее значимым аргументом в пользу того, что первичные доклеточные формы жизни могли формироваться на основе молекул РНК является то, что РНК может выполнять функцию как генов (хранение информации), так и ферментов (катализировать химические реакции). Молекулы РНК представляют собой полинуклеотиды (как и ДНК), однако ученые не знают, каким образом молекула РНК, способная к самовоспроизведению, могла образоваться в первичном бульоне, содержавшем случайный набор нуклеотидов.
Чтобы получить ответ на этот вопрос исследователи решили получить дополнительную информацию о РНК-репликаторах. Как было показано в ранее проведенных экспериментах, РНК-репликаторы могут передавать информацию с одной молекулы на другую таким образом, что информация сохраняется еще некоторое время после разрушения исходной молекул. В новом исследовании делались попытки ответить на вопрос, каким образом миллиарды лет назад РНК-репликаторы могли эволюционировать из обычных РНК-реакторов.
С помощью компьютерного моделирования исследователи проанализировали сценарий появления гидротермического РНК-реактора, имеющего способность осуществлять межмолекулярную передачу информации. Этот процесс начинается внутри пористых скальных пород на дне моря, где значительные температурные градиенты обеспечивают процесс термической конвекции, и конвекционные потоки переносят молекулы в узкие поры породы. Благодаря влиянию температурного градиента нуклеотиды в порах аккумулируются в узком пространстве и случайно образуют связи друг с другом. Благодаря изменению конформации и гибридизации образующиеся полинуклеотиды могут образовывать более длинные последовательности, в итоге давая нити РНК.
Одним из ключевых факторов, обуславливающих образование нитей РНК, является предпочтительное расщепление связей у нуклеотидов с неспаренными основаниями. Этот эффект приводит к тому, что спаривание азотистых оснований становится более благоприятным, что приводит к увеличению сложности и времени жизни структур РНК. Исследователи полагают, что некоторые из таких сложных молекул РНК могли сформироваться как примитивный рибозим (каталитически активная молекула РНК), который уже мог катализировать химические реакции в качестве полноценного компонента РНК-репликатора.
Не менее важно и то обстоятельство, что компьютерные симуляции продемонстрировали способность самого РНК-реактора на незначительном уровне осуществлять репликацию за счет гибридизации нитей РНК. Таким образом, компьютерные симуляции показали, что пребиотический РНК-реактор мог оказаться переходным камнем на пути к настоящему РНК-репликатору, работающему уже с участием рибозимов. Исследователи надеются, что в будущем им удастся экспериментально доказать возможность протекания теоретически смоделированного процесса.
Источник: Physical Review Letters 107, 018101 (2011) DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.018101
Источник: http://www.chemport.ru
20.07.2011 17:12 | |
|
