Γενικά

Το παράξενο DNA οκτώ γραμμάτων μπορεί να ανήκει σε αλλοδαπούς

Το παραδοσιακό DNA αποτελείται από τέσσερα ζεύγη βάσεων.A, C, G και Τ. Αλλά το νεοσύστατο γενετικό σύστημα είναι συσκευασμένο σε οκτώ - δύο φορές περισσότερα από αυτά που απαντώνται συνήθως σε αυτοαναπαραγόμενα μόρια. Το νέο σύστημα ονομάζεται "hatimoji" και το πιο ενδιαφέρον είναι ότι μπορεί να είναι παρόμοιο με τα δομικά στοιχεία της εξωγήινης ζωής, δηλαδή των αλλοδαπών. Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στην επιστήμη, περιγράφει το hatimoji, που σημαίνει "οκτώ γράμματα" στα ιαπωνικά.

Εκτός από τα τέσσερα ζεύγη βάσεων, αυτόΤο γενετικό σύστημα έχει τέσσερα δομικά στοιχεία, τα οποία αυξάνουν σημαντικά την πυκνότητα των πληροφοριών σε σύγκριση με το συνηθισμένο DNA. Οι επιστήμονες που έχουν υποβάλει το έργο δηλώνουν ότι το νέο σύστημα μπορεί να είναι επαρκώς αξιόπιστο για να στηρίξει τη ζωή - δηλαδή να στηρίξει τις διαδικασίες που είναι απαραίτητες για τη δαρβινική αυτοπαραγωγή.

Οκτώ γράμμα αλλοδαπό DNA

Αμέσως καταστήστε σαφές ότι το Hatimoji δεν είναι αυτόνομο.αυτοσυντηρούμενο οργανισμό. Πρόκειται μάλλον για ένα μοντέλο εναλλακτικής γενετικής δομής που είναι απαραίτητο για τη διατήρηση μιας αυτοαναπαραγόμενης ζωής. Στη Γη, αποκλειστικά το RNA και το DNA εκτελούν αυτή τη λειτουργία, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχουν άλλες επιλογές στο διάστημα. Στην πραγματικότητα, οι αστροβιολόγοι ενδιαφέρονται πολύ για αυτή την έρευνα, γιατί δείχνει έναν άλλο πιθανό μηχανισμό από τον οποίο θα μπορούσε να προκύψει η ζωή, να εξελιχθεί και να περιληφθεί η πολυπλοκότητα.

Οι συγγραφείς της μελέτης δεν ισχυρίζονται ότι hatimojiυπάρχουν στο σύνολο του σύμπαντος, αλλά πιστεύουν ότι είναι δυνατόν να πάρουμε και να «φανταστούμε παράλληλες διαδικασίες», λέει ο Andrew Ellington, συν-συγγραφέας μιας νέας έρευνας και συνθετικής βιολογίας του Πανεπιστημίου του Τέξας, του Ώστιν. "Αναλύοντας προσεκτικά τους ρόλους του σχήματος, του μεγέθους και της δομής στο DNA hachi-mmoji, σε αυτό το έργο διευρύνουμε την κατανόησή μας για τους τύπους μορίων που θα μπορούσαν να αποθηκεύουν πληροφορίες για εξωγήινη ζωή σε ξένους κόσμους".

Στο συμβατικό RNA και DNA, ο συνδυασμός των τεσσάρων βασικώντα ζεύγη βάσεων σας επιτρέπουν να αποθηκεύετε και να μεταδίδετε γενετικές πληροφορίες. Αυτά τα τέσσερα δομικά στοιχεία του DNA, ή νουκλεοτίδια, αποτελούνται από αδενίνη, κυτοσίνη, γουανίνη και θυμίνη ή απλά Α, C, G και Τ. Στο RNA, το Τ αντικαθίσταται από ουρακίλη (U). Οι βασικές βάσεις κωδικοποιούν τα αμινοξέα, τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών.

Προηγούμενες μελέτες έχουν επιτρέψεισυνθετικό DNA με συνολικά τέσσερα εναλλακτικά γράμματα συνολικά και ένα σύστημα με δύο επιπλέον ζεύγη βάσεων (έξι συνολικά), αλλά στην τελευταία μελέτη, οι επιστήμονες αύξησαν αυτόν τον αριθμό σε οκτώ.

Τέσσερα νέα γράμματα, P, B, Z και S, είναι περίπου τα ίδιασύμφωνα με τις δομές και τη λειτουργικότητα του συνηθισμένου DNA, σύμφωνα με μια νέα μελέτη. Τα Ρ και Β είναι σε λειτουργία τύπου πουρίνης και τα Ζ και S είναι παρόμοια με πυριμιδίνη. Σε δοκιμές, το γενετικό σύστημα έχει δείξει την ικανότητα να αποθηκεύει και να μεταδίδει πληροφορίες, ουσιαστικά μιμείται τη μοριακή συμπεριφορά του συνηθισμένου DNA τεσσάρων γραμμάτων. Αυτό που είναι σημαντικό, το hakimoji ικανοποιεί επίσης τις απαιτήσεις του Schrödinger, οι οποίες καθορίζουν το δαρβινικό σύστημα μοριακής εξέλιξης (του Schrödinger, του οποίου η γάτα δεν είναι ούτε νεκρή ούτε ζωντανή). Ο Schrödinger περιέγραψε τέσσερις εξελικτικές απαιτήσεις: αποθήκευση πληροφοριών, μετάδοση, δομική ακεραιότητα και διακριτή φυσική μορφή ή δομή.

"Το DNA Hachimoji μπορεί να κάνει ό, τι κάνει το DNAγια τη διατήρηση της ζωής. Είναι προβλέψιμα ζεύγη και οι κανόνες υπαγορεύουν τη σταθερότητά του. Hachimoji DNA μπορεί να αντιγραφεί με τη δημιουργία RNA hatimoji, μπορεί να συνθέσει άμεσα πρωτεΐνες. Hachimoji RNA μπορεί να έχει έναν εκλεκτικό φαινότυπο (φυσική δομή), και σε αυτό το πείραμα, μια πράσινη φθορίζουσα λάμψη. "

Laurie Haze, Διευθύνων ΣύμβουλοςΤο Τμήμα Επιστήμης του Πλανήτη της NASA εξέφρασε την ικανοποίησή του για τη μελέτη: «Η ζωή γίνεται όλο και πιο σημαντικός στόχος των πλανητικών επιστημονικών αποστολών της NASA και αυτό το νέο έργο θα βοηθήσει στην ανάπτυξη αποτελεσματικών εργαλείων και πειραμάτων που θα διευρύνουν την αναζήτησή μας».

"Η έρευνα αυτή είναι σημαντική επειδή το DNA είναι πάνταθεωρείται μοναδική. Για παράδειγμα, το DNA είναι το μόνο υλικό με το οποίο μπορούμε να σχεδιάζουμε αλληλουχίες με προβλέψιμη σταθερότητα ", λέει ο Floyd Romesberg, γενετιστής του Ινστιτούτου Scripps, καθώς και ο συντάκτης μιας μελέτης με έξι συνθετικά ζεύγη. "Και όπως έδειξε ο Steve Benner, τα τέσσερα νέα του γράμματα ικανοποιούν όλες τις πτυχές αυτής της προβλέψιμης σταθερότητας. Αν και υπήρχαν υπαινιγμοί ότι άλλα πράγματα, εκτός από τα τέσσερα φυσικά γράμματα του DNA, μπορεί να έχουν τέτοια ιδιότητα, για πρώτη φορά αυτό το έργο το αποδεικνύει πραγματικά ".

Ο Romesberg λέει επίσης ότι η σημαντική χρήσηΤο αλφάβητο οκτά γράμματος αποτελείται από τον έλεγχο των μοριακών συσχετίσεων, δηλαδή την ικανότητα προγραμματισμού μιας διαμόρφωσης νουκλεοτιδίων. Το αλφάβητο των οκτώ γραμμάτων, σύμφωνα με τα λόγια του, είναι εγγενώς πιο συγκεκριμένο από το αλφάβητο τεσσάρων γραμμάτων.

"Ωστόσο, θα είναι άχρηστο αν σταθερότηταένα οκτά γράμμα αλφάβητο δεν είναι προβλέψιμο ή δεν είναι προγραμματιζόμενο ", λέει ο Romesberg. "Με την επίδειξη αυτή, ο Steve ανακάλυψε νέες εφαρμογές που πιθανότατα θα εμφανιστούν σύντομα στο εργαστήριό του."

Τα αποτελέσματα του έργου μπορούν να οδηγήσουν όχι μόνο σεσυνέπειες αστροβιολογία, αλλά και να αφήσει ένα ίχνος στον πραγματικό κόσμο - για παράδειγμα, για τη βελτίωση του διαγνωστικού εξοπλισμού, την παρακολούθηση του περιβάλλοντος (όπως είναι η ανίχνευση των επικίνδυνων ιών), οδηγούν σε πρωτεΐνη αποθήκευσης εναλλακτική ενημέρωση με προσθήκη αμινοξέα και τα νέα καινοτόμα φάρμακα.

Πιστεύετε ότι οι αλλοδαποί θα έχουν DNA; Πείτε μας στο chat μας στο Telegram.