|
США: создан двухбуквенный генетический алфавит
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
|
|
Аккумулятор Новостей, 25.12.2002
|
|
Источник: Мembrana
|
