általános. kutatás. technológia

A földi élet megjelenhet a DNS és az RNS molekulák hibrid eredményeinek eredményeként

Annak ellenére, hogy sikertelenül próbálták megteremteni az életetLaboratóriumi körülmények között a tudósoknak sikerült megtudni, hogy az élet magjában a genetikai kód két fő formája van - a DNS és az RNS molekulák, amelyek az összes élő szervezet sejtjeiben megtalálhatók, és amelyek az összes szárazföldi biológia alapját képezik. Egy általános hipotézis szerint az RNS jórészt a föld és a bioszféra alapját képezte, még mielőtt a DNS és az élet szempontjából fontos molekulák megjelentek. Az RNS-ötlet legfontosabb hátránya azonban, hogy a ribóz létrehozása, majd más molekulákkal való kombinálása olyan nehézségekkel jár, amelyek feltételezhetően fennállnak a korai Földön. Ezért a tudósok valószínűbb módszereket kerestek a ribóz-cukrok előállítására. Amint egy új tanulmány eredményei mutatják, a DNS és az RNS létezhet a bolygón még az élet megjelenése előtt is. De hogyan lehetséges ez?

Lehet, hogy a DNS keveredik az RNS-sel az első élet előállításához a Földön

Ribonukleinsav vagy RNS Egy láncból álló lineáris molekulanukleotidok (szerkezeti elemek), amelyek fehérjét képeznek. Az RNS monomerek (nukleotidok) összetétele cukorként tartalmazza a ribózt, a foszforsav maradékát és a nitrogénbázist (adenit, guanin, uracil és citozin).

Az élet alapja a földön

Cianid alapú kémiai rendszer felhasználásávalHidrogén, amelyet a korai Föld körülményeinek szimulálására terveztek, egy Anglia, Skócia és Lengyelország tudósokból álló nemzetközi csapat megkapta az úgynevezett "base" - a genetikai ábécé négy molekuláris "betűjét". Ezek a bázisok együttesen génszekvenciákat képeznek, amelyeket a sejtek ezután átjutnak a fehérjékbe. Amint az egymást követő kísérletek sorozatában kiderült, a kapott négy bázis közül kettőt DNS formájában, a másik kettőt RNS-ben találtak. A tanulmányt a Nature folyóiratban teszik közzé.

A munkát John Sutherland vezetteA Cambridge-i Orvosi Kutatási Tanács Molekuláris Biológiai Laboratóriumai tovább rontják a népszerű RNS-hipotézist, miszerint a DNS az RNS-ből származik. Mindeddig azonban nagyon kevés bizonyítékot találtak arra, hogy az RNS-átalakítás kémiai útjai vezethetnek a DNS képződéséhez. Az emberek általában úgy gondolják, hogy az RNS mint a DNS szülője. Az eredmények azonban arra utalnak, hogy a DNS és az RNS molekuláris testvérek - mondta John Sutherland, a tanulmány vezető szerzője.

Dezoxiribonukleinsav vagy DNS Egy hosszú molekula, amely tárolbiológiai információ genetikai kód formájában, amely nukleotid-szekvenciából áll. A DNS biztosítja a genetikai adatok nemzedékről generációra történő továbbítását az élőlények fejlődése során.

Hogyan jelenik meg az élet a földön?

A tudósok megpróbálják kitalálni, hogyan alakult ki az életFöld az 1950-es évek óta. Ekkor Stanley Miller és Harold Urey amerikai kutatók mérföldkő kísérletet végeztek. A pár szimulálta a villámlás hatásait a korai Föld légkörében és óceánjában, elektromos kisülést okozva hidrogént, vizet, ammóniát és metánt tartalmazó lombikokban. Bár kísérletük során a biokémiai szempontból létfontosságú szerves molekulákat állítottak elő, más kutatók évtizedek óta vitatják a kísérleti feltételek hitelességét.

Az élet megjelenése a Földön a modern tudomány egyik fő kérdése

Miller és Yuri munkája ezt azonban megmutattaFontos anyagok - például az aminosavak - előállítása, amelyek kombinálva olyan proteineket képeznek, amelyek sok funkciót látnak el az élő sejtekben, meglehetősen egyszerű. Az élet eredetével kapcsolatos tanulmányok szempontjából különös jelentőséggel bír az a tény, hogy a fehérjék katalizátorként működhetnek, elősegítve és felgyorsítva más kémiai reakciókatez egyébként túl lassú vagy hatástalan lenne. De még mindig, a fehérjék nem az egyetlen lehetséges katalizátorok a Földön az élet megjelenésére.

Érdekelni fogja: Mi az élet?

A végső soron hozott munkábanAz 1989-es Nobel-kémiai díjból származó tudósok, Sidney Altman molekuláris biológus és Thomas Cech biokémikus felfedezték, hogy az RNS - amelyet hosszú ideig csak a DNS alárendelt genetikai információ köztes hordozójának tekintik - katalizátorként is szolgálhat. Az RNS hipotézise szerint az ilyen molekulák önmagukban replikálódhatnak, lehetővé téve a korai evolúciót, mielőtt a DNS és a fehérjék rendelkezésre állnának. Az "RNS-világ" elképzelése azonban túlságosan lelkes reakció volt a ragyogó felfedezésre.

Ahogy a Scientific American írja, létrehoznihosszú DNS-láncok, a bázisok először a cukormolekulák "gerincéhez" kapcsolódnak. Ezek a kombinációk nukleozidokat alkotnak: dezoxiribonukleotidok a DNS-ben és ribonukleozidok az RNS-ben, amelyek egyetlen hélixet alkotnak. A nukleozidok olyan glikozil-aminok, amelyek nitrogéntartalmú bázist tartalmaznak a cukorhoz. A nukleozidok nem asztali cukrot vagy szacharózt használnak, inkább ribóz az RNS-ben és dezoxiribóz a DNS-ben. A két típusú cukor közötti különbség nagyon csekély: csak egy oxigénatom és egy hidrogénatom. Ez a különbség azonban elegendő ahhoz, hogy a DNS és az RNS biológiai szerepe eltérő legyen.

A szupernóvák robbanása eredményeként megjelentek az atomok, amelyek a bolygó egész életét képezik

Szeretné mindig tudatában lenni a csúcstechnológiák világának legújabb felfedezéseinek? Iratkozzon fel csatornánkra a Google Hírekben, hogy ne hagyjon ki valami érdekeset!

A munka során a tudósok keverték összea sókkal végzett korábbi vizsgálatok közbenső molekulái - nátrium-nitrit és magnézium-klorid, amelyek elterjedtek voltak a primitív földön, majd savas körülményeknek és hőnek tették ki őket. Ezeknek a lépéseknek a segítségével a kutatók két lehetséges módszert találtak egy negyedik bázis - a kevésbé általános nukleozid-inozin - hozzáadására. Ez elegendő egy négybetűs genetikai ábécé létrehozásához, amelyben a molekuláris lánc minden bázisa kizárólag a második lánc másik három betűjével kölcsönhatásba lép - így működnek a modern RNS és a DNS. De a kísérletben két levél származik RNS-ből és kettő a DNS-ből.

Sutherland szerint az emberek általában azt gondolják, hogy az RNS megelőzi a DNS-t, majd valamilyen módon elfogja azt. Ez feltételezi ezt az élet egy RNS-DNS hibridből származhat, amely két különálló molekulát eredményezhet. Sutherland csapata azonban még nem gyűlt összekülön nukleozidokat és ribonukleozidokat hosszabb láncokban. Ez azért fontos, mert annak bizonyítása, hogy a hibrid szálak valóban kialakulhatnak és megköthetnek egy partner szálat, kritikus jelentőségű a földi élet eredete megértésének. Nos, sok sikert kívánunk a kutatóknak, és várjuk a további kutatásokat! Szerinted hogyan és miért lépett fel az élet a bolygónkon? Itt várjuk a választ!