192
Вчені знайшли предка ДНК?
Вчені висувають на роль загального предка нуклеїнових кислот ТНК - тетрозонуклеїнову кислоту, яка простіша за будовою, ніж ДНК і РНК, і при цьому має здатність набувати складну структуру і може зберігати і відтворювати інформацію.
Життя на Землі тримається на двох нуклеїнових кислотах: ДНК і РНК. Майже всі організми використовують ДНК для зберігання генетичної інформації, її молекула найкраще підходить для зберігання і копіювання інформації з покоління в покоління. А різноманітні види РНК служать для реалізації цієї генетичної інформації, для втілення її в білкових молекулах. Але чи завжди справи були саме так?
Вчені давно намагаються зрозуміти, як відбувалося становлення цієї складної системи запам'ятовування, повторення та реалізації генетичної інформації. Складність молекули ДНК змушує засумніватися в тому, що вона існувала "з початку часів". Щоб зробити копію ДНК, потрібна досить хитромудра ферментативна машина. Тому деякі вчені припустили, що право первородства належить РНК: вона може мати власну каталітичну активність і, отже, може як зберігати, так і копіювати спадкову інформацію без чужої допомоги.
Дослідники з університету Арізони (США) пропонують іншого кандидата на роль загального предка ДНК і РНК, з якого потім за цілком дарвінівськими законами вийшли обидва ці види нуклеїнових кислот. Цей гіпотетичний прародитель називається ТНК, або тетрозонуклеїнова кислота. Цукрофосфатний остов, відмінна риса нуклеїнових кислот, побудована у ТНК з цукру тетрози, складеної з 4-х-вуглецевого кільця.
Подібна простота, здавалося б, робить неможливим перехід від ТНК до ДНК і РНК. Адже інформація в ТНК повинна б була якось передаватися в більш розвинені і досконалі молекули ДНК і РНК. Але на цей раз вченим вдалося показати, що фрагмент ТНК може з'єднатися з ДНК і РНК за рахунок тих же самих взаємодій між азотистими основами, що з'єднують нитки ДНК і РНК між собою і один з одним. Іншими словами, ТНК могла бути загальним "предком" сучасних нуклеїнових кислот і навіть інформаційним посередником між ними, оскільки могла ділитися інформацією як з ДНК, так і з РНК.
Реплікація, мутаційний процес і відбір могли відбуватися ще до появи живих організмів. За словами вчених, їм вдалося показати, що копіювання інформації могло здійснюватися між ДНК і ТНК. Відбувалося копіювання всіляких послідовностей, з яких потім відбиралися ті, що мали яскраво виражену "індивідуальність". Дослідники продемонстрували, що з ТНК могла вийти структура, що специфічно зв'язується з білком тромбіном: ланцюжок ТНК утворювався на ланцюжку ДНК, але після відходу ДНК вона не втрачала особливостей своєї будови і продовжувала специфічно утримувати білок. Фрагмент ТНК мав на довжину 70 нуклеотидів, чого цілком достатньо, щоб створити унікальні "посадочні місця" для білків-ферментів.
Результати експериментів будуть опубліковані в журналі Nature Chemistry.
Зрозуміло, приклад з тромбіном - це всього лише приклад, мова в даному випадку йде про те, що серед безлічі випадкових неспецифічних послідовностей могли відбиратися якісь більш специфічні, унікальні, і відбуватися все це могло з куди більш простими молекулами, ніж ДНК і РНК. Зрозуміло, навряд чи тут можна говорити про строгі докази того, що саме так "все і було". Однак не можна не визнати, що ТНК виглядає прекрасним кандидатом на роль попередника ДНК і РНК. Проста ТНК могла бути зайнята відпрацюванням процесів зберігання і передачі інформації, поки доісторичний хімічний суп навчався синтезувати 5-вуглецевого цукру для більш досконалих ДНК і РНК.
За матеріалами: Экономические Известия
Поділитися новиною
