Сворачивание РНК может сыграть роль в возникновении жизни
Чтобы изучить потенциальные ранние шаги, предпринятые первой жизнью, возникшей на Земле, исследователи изучали модель протоклеток до жизни, содержащих безмембранные отсеки. Теперь группа ученых из штата Пенсильвания обнаружила, что молекулы РНК внутри этих отсеков складываются лучше, если они имеют естественные химические модификации. Эти модификации, которые позволяют лучше сворачивать РНК, могут дать подсказку о том, как молекулы превратились из произвольных химических соединений в динамичные, организованные строительные блоки жизни. В новом исследовании, опубликованном 20 сентября группой ученых штата Пенсильвания в журнале Science Advances, использовалось высокопроизводительное генетическое секвенирование для определения структуры РНК, что также имеет значение для разработки методов доставки терапевтических средств на основе РНК. функционирование которых зависит от правильно свернутых РНК.
«РНК похожа на ДНК в том, что она может кодировать генетическую информацию в своей последовательности, но она также выполняет множество клеточных функций, действуя, например, на регулирование экспрессии генов и в качестве фермента, катализирующего клеточные реакции», — сказал Фил Бевилаква, сотрудник отдела руководитель кафедры химии и заслуженный профессор химии, биохимии и молекулярной биологии в Научном колледже Эберли в Пенсильванском университете и один из руководителей исследовательской группы. «Это привело к гипотезе мира РНК, которая предполагает, что самая ранняя жизнь на Земле, возможно, опиралась на РНК как в качестве носителя генетической информации, так и в качестве катализатора реакций. Мы никогда не сможем точно знать первые шаги, которые привели к жизни. , но мы надеемся, что наши исследования помогут нам сузить круг того, что было возможно на ранней Земле, и понять ограничения в процессах, которые привели к зарождению жизни».
Так называемый «первичный суп» океанов, покрывавший раннюю Землю, вероятно, содержал гетерогенную смесь химических соединений, в том числе тех, которые составляют РНК, которые стали строительными блоками жизни. Однако суп оказался бы неудовлетворительно жидким бульоном. Строительные блоки жизни, должно быть, были невероятно разбавлены, сказал Бевилаква, поэтому способ их концентрации в ограниченных отсеках или протоклетках, вероятно, был важен для взаимодействия соединений друг с другом в химических реакциях, которые в конечном итоге привели к жизни. И условия в этих отсеках должны быть совместимы со сворачиванием и функционированием РНК. «Мы можем создавать безмембранные отсеки посредством фазового разделения жидкость-жидкость, которое имитирует один из способов формирования протоклеток на ранней Земле», — сказала Кристин Китинг, профессор химии Шапиро в Пенсильванском университете и руководитель исследовательской группы.
«Эти отсеки естественным образом образуются в смеси противоположно заряженных простых полимеров — в данном случае мы используем короткие цепочки аминокислот, называемые пептидами, — и ранее мы показали, что РНК концентрируется внутри отсеков. Поэтому мы хотели знать, как происходит секвестрация в этих отсеках. компартменты в различных условиях влияли на трехмерные структуры РНК, которые имеют решающее значение для ее функции». Исследователи создали отсеки, называемые сложными коацерватами, используя различные условия. Они использовали два пептида разной длины, смеси, в которых варьировалось соотношение положительно и отрицательно заряженных пептидов, а также разные концентрации ионов магния. Во всех случаях отсеки имели схожие физические свойства и были способны изолировать молекулы РНК. Затем исследовательская группа использовала молекулы транспортной РНК (тРНК), чтобы изучить сворачивание РНК в отсеках. Они выбрали тРНК, потому что они имеют хорошо изученную вторичную и третичную структуру, известны тем, что они сильно химически модифицированы в клетках и являются общими для всей жизни, что позволяет предположить, что они, вероятно, присутствовали у древнего общего предка жизни.
Молекулы тРНК складываются в вторичную структуру, подобную клеверному листу, а затем складываются в сложную трехмерную третичную структуру. В клетках они участвуют в транспортировке аминокислот, которые используются для построения белков. «Сначала мы использовали один тип немодифицированной молекулы тРНК и определили ее структуру с помощью метода, называемого поточным зондированием в отсеках, которые были созданы с различными комбинациями трех переменных», — сказал МакКоли Мейер, недавно получивший докторскую степень по биохимии, микробиолог и молекулярная биология в Пенсильванском университете и является первым автором статьи. «Молекулы тРНК складываются лучше при более высоких концентрациях ионов магния, более коротких пептидах и более высоком соотношении отрицательно заряженных пептидов».
По словам Мейера, в современных клетках химические модификации молекул РНК помогают обеспечить их правильную укладку и стабильность, что имеет решающее значение для их функции. Чтобы проверить, как химические модификации молекул тРНК влияют на их сворачивание в безмембранных отсеках, команда извлекла естественно модифицированные молекулы тРНК из бактериальных клеток и сравнила их сворачивание с немодифицированными тРНК в этих отсеках. «Мы протестировали три набора условий из предыдущего эксперимента, и во всех случаях модифицированные тРНК складывались лучше, с меньшим количеством неправильных укладок, чем их немодифицированные аналоги», — сказал Мейер. «Здесь мы использовали высокопроизводительный метод генетического секвенирования, разработанный в нашей лаборатории, называемый структурным секвенированием тРНК, который позволил нам определить структуру нескольких различных молекул тРНК из компартментов одновременно».
Хотя исследователи знали, что естественные модификации важны для структуры и стабильности РНК в современных клетках, Мейер сказал, что новое исследование предполагает, что они также могли быть важны для раннего развития жизни на Земле. «Используя тРНК из современных клеток, которые имеют современные химические модификации, мы продемонстрировали принцип, согласно которому модификации могут способствовать сворачиванию РНК в сложных условиях внутри протоклеток», — сказал Бевилаква. «Будущим исследованиям предстоит установить, как такие модификации могли произойти на ранней Земле». Исследователи также отмечают, что потеря модификации РНК также связана с болезнями человека и что химические модификации важны для функционирования РНК-терапевтических препаратов, таких как вакцины. «Методы и инструменты, которые мы разработали в этом исследовании, могут помочь нам понять, как модификации РНК влияют на здоровье человека, и помочь в разработке новых лекарств на основе РНК», — сказал Мейер.
Источник
Последние аномальные новости

Где находятся двойные экзопланеты

Да пребудет с нами словарь Звездных войн

Двойные сверхмассивные черные дыры сложно обнаружить

ИИ угрожает заработной плате, а не рабочим местам

Инновационный метод сопоставления небесных объектов

Инопланетная дымка проясняет вид на далекие водные миры

Истребители поднялись в воздух, когда НЛО завис над аэропортом

Компания Neuralink никогда не убивала обезьян

Моделирование образования звездных элементов

Мумифицированные инопланетяне принадлежат к неизвестному виду

НЛО и космическое пространство

Протопланетные диски обнаружены в соседнем звездном скоплении

Семью с загадочной болезнью сравнили с инопланетянами

Скоро мы будем получать изображения землеподобных экзопланет

Телешоу попытается вызвать НЛО в прямом эфире

Темная материя может помочь решить проблему черных дыр

Тиктокерша запечатлела, как НЛО исчезает во вспышке света

Три загадочные двери, спрятанные внутри Великой пирамиды

Через пять лет ИИ будет конкурировать с людьми

Что будет с Землей, если близко подойдет звезда-изгой

Чип-тюнинг. Оптимизация мощности автомобиля

Американские военные видят НЛО в космосе

Биогибридные микророботы смогут удалять микропластик

Везикулы доставят сообщения от нечеловеческих клеток

Выявили импульсы гамма-излучения от черной дыры Стрелец А

Два католических писателя приняли участие в уфоконференции

Идеальные часы невозможны

Исследование взаимодействия темной материи и нуклонов

Китай начинает массовое производство роботов-гуманоидов

Коллайдеры раскроют пространственно-временную геометрию

Новые ограничения на наличие сверхлегкой темной материи

Обнаружили искусственную звездную систему

Обнаружили ультратусклую карликовую галактику

Отслеживание странных обьектов в космосе

Пара испытала покалывание в позвоночнике от НЛО

Пилот авиакомпании сообщил о наблюдении НЛО в Бостоне

Политик пытается добиться прозрачности в вопросе НЛО

Почему такая секретность. Просто идите по следу денег

Распутывание отношений между бактериальными языками

Свидетель заметил в небе три жутких красных огня

ЦРУ собрало коллекцию космических кораблей инопланетян

Займ на Карту 3000 Онлайн. Быстро, Удобно, Без Замедлений

Встречались ли ВМС США с НЛО в 1947 году

Выявили 200 новых видов CRISPR-систем для биотехнологий

Выявление самых ранних стадий развития звезд

Гэри Маккиннон пытался раскрыть правительственные тайны

Звезды-экстремалы обладают уникальными свойствами

ИИ ищет новые фармацевтические ингредиенты

ИИ обнаружил шлейфы метана из космоса

Индийский телескоп обнаружил свою первую сверхновую

Исследователи создают ИИ, открывающий ферменты

Как бактерии защищаются от плазмы

Как правильно сплайсируется РНК

Как розуэлльский НЛО стимулировал теории заговора

Неважно сколько инопланетян прячет США

Новая последовательность кластера генов человека

Орбиты для интерферометров космического базирования

Основы и применение оптических наночастиц

Открыли десятки гигантских радиогалактик

Расследования НЛО и поиски инопланетной жизни

Секретный офис ЦРУ искал следы крушений НЛО

Создание высокоэнергетических сверхбыстрых лазеров

Биоинспирированные коллективы активной материи

Будущее гибридной работы

Древний храм обнаружен в Рендлшеме

Жуткие случаи с привидениями и проклятой мебелью

Заброшенные спутники склонны падать

Звездные войны являются частью английского языка

ИИ распознает темп и стадии эмбрионального развития

Климат формирует особенности жизненного цикла

Мозг свидетелей НЛО претерпевает изменения

НЛО глушили ядерные ракеты

НЛО и ядерные ракеты

НЛО осматривают атомные электростанции

Пилот British Airways рассказал о своих встречах с аномальным

План возрождения разговорной речи та ре Мориори

Структурные вариации играют роль в видообразовании

США на грани катастрофического раскрытия НЛО

Удалось вырастить доломит в лаборатории

Упадок СМИ ставит под угрозу сплоченность общества

Это было просто НЛО

Ясность в отношении изменения климата и его последствий

Речная галька. Ключевые достоинства материала

Ремонт 'под ключ'. Основные плюсы услуги

Базы инопланетян спрятаны под водой у берегов Аляски

Бактерии поддерживают друг друга из поколения в поколение

Джон Кеннеди был реинкарнацией Линкольна

ИИ может обнаружить устойчивость к антибиотикам за 30 минут

Инопланетян терроризирующих жителей Перу удалось снять

Исследовали недавно обнаруженную новую звезду

Как петли влияют на пространственную организацию генома

Межзвёздные шарики оказались отходами тяжёлой промышленности

Мужчины получают больше пользы от привлекательности

НЛО застал врасплох крошечный порт Лабрадора

Обнаружили зеленое свечение Марса

Одна из книг об НЛО, которую необходимо прочитать

Призрачная фигура попала на камеру наблюдения

Проверка достоверности между взаимно не доверяющими сторонами

Разговоры об ИИ имеют прямое отношение к политике

Сколько инопланетян может быть на Земле

Создание вихрей в сверхтекучей жидкости из света

Тестирование будущих конструкций марсианских вертолетов

Углеродный материал установил рекорд по хранению энергии

Эксперименты с ИИ важны для нашего коллективного обучения

Бактерии хранят воспоминания и передают их потомкам

Галактики используют периоды затишья для производства звезд

Двуязычный мозг лучше игнорирует ненужную информацию

Динозавры все еще могут существовать на других планетах

Добыча полезных ископаемых на Луне реальна

Инопланетяне и динозавры вместе гуляли по Земле

Инопланетяне существуют, но им плевать на нас

Инопланетяне существуют, об этом говорят тысячи экзопланет

Мировая элита не сможет сохранить контроль над ИИ

Мощные волоконные лазеры становятся новаторской технологией

Мужчина застыл от страха, увидев НЛО

Новая детская книга об НЛО

Новые свидетельства о Британском Розуэлле

Обнаружили скрытые в Европе загадочные мегаструктуры

Основа контроля природы нелинейностей

Радикальный взгляд на галактики, окружающие Млечный Путь

Редкий металл станет переключателем для квантовых устройств

С отрицанием покончено, изменение климата происходит

Теории заговора вокруг убийств, от Джона Кеннеди до Ганди

Юные галактики горячие и светятся странными элементами

Билл Гейтс пообещал трехдневную рабочую неделю благодаря ИИ

Бывший офицер ВВС рассказал подробности о НЛО

В небе над Челябинском сняли загадочный объект

Веха, знаменующая появление квантовых компьютеров

Вклад гамма-блазарных вспышек в поток нейтрино

Живой Нострадамус предсказывает волну стихийных бедствий

Загадка отсутствия спиральных галактик в Супергалактической плоскости

Зафиксировали мощный луч неизвестной природы

ИИ нашел формулу прогнозирования гигантских волн

Квантовые вычисления для прогнозирования взаимодействия генов

Миры, в которых инопланетяне на миллиарды лет старше нас

Над аэропортом Импхал замечен НЛО

Необьяснимые обьекты в сердце нашей галактики

Разбившийся НЛО с живыми существами-андроидами внутри

Разгадали 400-летнюю загадку первых взрывчатых веществ

Революционные исследования в хранении энергии

Совместили два световых луча, скрученных по часовой стрелке

Странные и загадочные случаи, связанные с близнецами

У нас нет технологий, распознающих творчество нейросетей

Чтобы изучить нептуний и плутоний нужна новая химия

Астрология расскажет насколько вы чувственны в постели

Британская Зона 51 скрывает НЛО и лабиринт туннелей

Виртуальная реальность влияет на психику и креативность

Доказательства экзотического переноса заряда

Компания OpenAI совершила прорыв в создании сильного ИИ

Метеорит пробил насквозь автомобиль в Страсбурге

Множество свидетелей видели снежного человека

Найдите загадочное животное в оптической иллюзии

НЛО врезался в Юпитер

Ноев ковчег найден на Google Earth

Обнаружили второй по силе космический луч

Обнаружили два горячих Юпитера вокруг красных гигантов

Почему интерес к НЛО снова в центре внимания

Сатанинский клуб после школы открылся в Коннектикуте

Секретный военный объект для уничтожения НЛО

Сеть туннелей с привидениями обнаружена в Глостершире

Сокрытие НЛО правительством США реально

Статуя Девы Марии заплакала в Мексике

Хитрая оптическая иллюзия с 10-ю лицами

Шифрование квантовой информации в открытых системах

Бактерии способствуют модуляции поведения животных

Древнюю каменную стену нашли на Марсе

Житель Харрисонбурга рассказал о наблюдении НЛО

Индия поднимает истребители на перехват НЛО

История о крошечном человечке на самолетике

История поисков правительством США инопланетной жизни

Какова истинная природа эффекта Матильды

Климатические теории заговора процветают

Метан и водяной пар обнаружили в атмосфере экзопланеты

Молодая галактика содержит слишком много металла

Мышь с крысиным сердцем и сосудами не получилась

НЛО пролетел в 20 метрах от самолета на высоте 4000 футов

Нострадамус предсказал, что 'Вода смоет города'

Опровергли теорию странных маленьких воздушных шариков

Открываются новые горизонты для технологий будущего

Пентагон скрывает трупы разнообразных инопланетных существ

Российские пилоты заметили мерцающий НЛО

Сетевые нанобиосенсоры для беспроводной связи в крови

Сталкеры пробрались в самый опасный город в мире

Что нужно сделать чтобы предотвратить падение астероида

Бессмертие станет катастрофой для нашей планеты

Вода на поверхности Луны может стать важным ресурсом

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика