25 Ноября 2024
В избранные Сделать стартовой Подписка Портал Объявления
Технологии
Cоздан двухбуквенный генетический алфавит
26.12.2002
Американские химики сконструировали "простейший из всех возможных генетический язык". Подобно азбуке Морзе или двоичному коду, он состоит всего лишь из двух букв — Д и У, однако с его помощью можно органично сочетать некоторые базовые молекулярные реакции, необходимые для возникновения живых организмов.

Эта редуцированная генетическая схема может помочь пониманию зарождения жизни на древнейшей Земле. Так говорят её разработчики Джон Ридер (John Reader) и Джеральд Джойс (Gerald Joyce) из калифорнийского института Scripps Research.

Сегодня главные составляющие жизни — рибонуклеиновая и дезоксирибонуклеиновая кислоты (РНК и ДНК) — "записываются" посредством четырёхбуквенного молекулярного алфавита. Этими "буквами" являются аденин (А), гунин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т) в ДНК или урацил (У) в РНК. Каждый ген в цепочке ДНК представляет собой последовательность А, Г, Ц и Т.

Однако, по мнению Ридера и Джойса, не так-то просто было этим соединениям появиться на ранней Земле. Стало быть, молекулам, участвующим в базовых химических процессах жизни, таким как репликация и катализ, просто неоткуда было взяться.

У более простых двухосновных молекул было больше шансов, считают учёные. В доказательство они приводят успешное создание ими двухосновного рибозима — молекулы, которая помогает другим молекулам прилипать к ней. Эти каталитические соединения необходимы для создания молекулярных цепочек генетических молекул ДНК и РНК.

Большая часть биологических катализаторов, или ферментов, — это белки. Однако рибозимы состоят из РНК. Поскольку они одновременно способны служить катализаторами и удерживать и передавать генетическую информацию, именно РНК могли стать молекулярной основой жизни ещё до появления белков и ДНК.

Используя только две базы (две буквы) Ридер и Джойс сымитировали рибозим лигазы R3 — цепочку РНК, пристающую к другой молекуле РНК.

Последовательность баз части рибозима R3 полностью соответствует части РНК на другой молекуле. Исследователи сконструировали связывающуюся последовательность и ограничились только урацилом (У) и аденином (А).

По техническим соображениям они заменили аденин ненатуральной базой под названием диаминопурин (Д). Получившийся рибозим можно воспроизводить без участия гуанина и цитозина. Воспроизведение — необходимая часть процесса обнаружения двухбуквенной имитации.

Затем исследователи удалили из молекулы R3 весь гуанин, который смогли, с тем, чтобы частично сохранить его каталитические свойства (это возможно и без участия урацила). Пришлось сохранить три гуаниновых базы.

Далее исследователи обратились к пробирочной эволюции. Оставшийся гуанин заменили урацилом и диаминопурином, перетасовав в молекуле некоторые другие У и Д.

В итоге им удалось-таки получить молекулу, обладающую каталитическими способностями.

Диаминопурин, по мнению Ридера и Джойса, вполне мог возникнуть на древней Земле. Кроме того, молекула РНК, лишённая цитозина, более устойчива: цитозин быстро распадается при нагревании.


 
Количество просмотров:
210
Отправить новость другу:
Email получателя:
Ваше имя:
 
Рекомендуем
Обсуждение новости
 
 
© 2000-2024 PRESS обозрение Пишите нам
При полном или частичном использовании материалов ссылка на "PRESS обозрение" обязательна.
Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.