Доказано спонтанное возникновение всего живого [Наука]
|
Список форумов Tapochek.net » Новости » Новости в сети » Архив (Новости в сети) |
|
|
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
Вздулось и забурлило Доказано спонтанное возникновение всего живого Ученые из Кембриджского университета получили новые доказательства в пользу гипотезы РНК-мира. Оказалось, что небольшие аминокислотные цепочки, соединяясь с РНК, улучшают их каталитические свойства, позволяя им становиться менее зависимыми от токсичных ионов. А это необходимое условие для формирования первых клеток. «Лента.ру» рассказывает о работе, опубликованной в журнале Nature. Согласно гипотезе РНК-мира, жизнь возникла из простой биологической системы, в которой не было ДНК и белковых молекул. Она состояла из комплексов РНК, способных не только хранить генетическую информацию, но и осуществлять катализ химических реакций (в этом случае они назывались рибозимами). Иными словами, они сочетали в себе функции ДНК и ферментов. Потом объединение РНК с пептидами и дезоксирибонуклеиновой кислотой привело к возникновению одноклеточных организмов. Возникает, однако, вопрос: в чем была выгода от взаимодействия между РНК-миром и белками? Рибозимы, называемые РНК-полимеразами, как считается, составляли основное население РНК-мира. Они представляли собой репликаторы — объекты, способные самовоспроизводиться. Ресурсами для этого служили нуклеотиды в первичном бульоне. Вначале рибозимы с трудом копировали себя, поскольку их каталитические способности были не развиты. Они совершали ошибки, в результате чего возникали рибозимы с мутациями. Эти изменения могли лишить РНК-полимеразу способности к катализу, однако в некоторых случаях это качество, напротив, улучшалось. С течением времени рибозимы все быстрее и точнее воспроизводились, становились все более многочисленными и выигрывали конкуренцию за ресурсы. Таким образом, рибозимы представляли собой первичные геномы, поскольку хранили в себе генетическую информацию о своей собственной последовательности. Позднее они инкапсулировались внутри частиц, образованных липидными мембранами, что привело к формированию первой протоклетки. Ученые умеют синтезировать аналоги РНК-полимеразного рибозима, которые катализируют синтез других рибозимов, или даже копировать короткие последовательности рибонуклеотидов. Однако получить рибозим-репликатор до сих пор не удается.  Есть и другая проблема. Синтезированные в лабораториях рибозимы активны только при очень высоких концентрациях ионов магния, которые разрушают липидные мембраны. Это значит, что существует фундаментальная несовместимость между рибонуклеиновыми РНК-полимеразами и процессами формирования протоклеток. Ситуацию спасает тот факт, что РНК-молекулы не были изолированы от многих других химических соединений, например пептидов. Рибозимы могли кооперироваться с аминокислотными последовательностями, что влияло на их функции. В пользу этого говорит и то, что активность таких рибозимов, как сплайсосомы (вырезают интроны из созревающей матричной РНК), рибосомы (участвуют в синтезе белков) и рибонуклеазы Р (катализируют деградацию РНК), зависит от родственных белков. Исследования показали, что некоторые белки, связывающиеся с рибозимами, вызывают изменения в их вторичной структуре и функциях. Так, в случае с рибонуклеазами Р белки могут снижать необходимую для их активности концентрацию ионов магния. Учитывая это, ученые решили выяснить, могут ли пептиды повлиять на функции РНК-полимеразных рибозимов похожим образом, уменьшив их зависимость от магния. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо выбрать не любые белки, а только те, что когда-то взаимодействовали с рибозимами РНК-мира. Ученые обратились к структуре рибосом, представляющих собой своего рода молекулярный реликт. Результаты исследований указывают на то, что рибосомы в их современном виде имелись уже у LUCA — общего предка всех современных форм жизни.  В строении рибосомы, образованной белками, рибонуклеиновыми кислотами и ионами, записана ее эволюция. Так, основа большой рибосомной субъединицы обогащена ионами магния. Постепенно она обрастала дополнительными модулями, в которых ионы заменялись пептидами. По мнению ученых, связь между рибозимами и аминокислотными цепями отражает историю эволюции РНК-мира и его переход к РНК-пептидному миру. Именно поэтому было проанализировано действие пептидов из рибосом, которые считаются самыми древними белковыми последовательностями на Земле. Исследователи определили множество пептидов из обеих субъединиц рибосомы бактерии Thermus thermophilus, что усиливали активность РНК-полимеразного рибозима Z, который осуществляет копирование РНК-молекул.  Однако самым значительным действием обладал гомополимерный лизиновый декапептид (К10) — аминокислотная последовательность из десяти молекул лизинов. Он поддерживал функции рибозима при низких концентрациях ионов магния, образуя пептидно-рибозимный комплекс. Ученые предположили, что это обусловлено стабилизацией промежуточных веществ в каталитическом цикле. Чтобы проверить, мог ли этот пептид способствовать активности рибозимов внутри мембранного компартмента, исследователи провели эксперимент. Были получены стабильные пузырьки, состоящие из фосфолипидов и диацилглицеринов, внутрь которых инкапсулировали РНК. При концентрации ионов магния 10 миллимоль (безопасной для мембраны) и при наличии К10 наблюдался синтез РНК, катализируемый рибозимом. В отсутствии магния синтеза, однако, не происходило. Это указывает на то, что пептиды действительно позволяли рибозимам осуществлять каталитическую активность при низких концентрациях токсичных ионов. В результате зависимость РНК-полимеразам от неорганических молекул уменьшалась, что способствовало их эволюции и, в конечном итоге, — эволюции клеток. Автор - Александр Еникеев |
|
|
Интересная тема, хочется понять её но термины слишком сложные для ума, который не занимается наукой)
_________________ CPU i5-8600K, ASRock Z370 Killer SLI, G Skill Aegis 16GB, Seasonic FOCUS Modular (80+Gold) 650 Watt, CRYORIG R1 ULTIMATE, RAVEN SilverStone RV02-E, Gonbes SZS-GTFS-I020625, Palit GeForce RTX 2080 Dual 8G, Creative Sound Blaster Z, XPG GAMMIX S11 Pro 256 + Corsair Neutron GTX SSD 120 + KINGSTON SA400S37960 SSD 960GB + 3 HDD OVERALL VOLUME 5TB, Monitor Viewsonic Elite XG270QC + Dell SE2419HR. |
|
|
_Qwest_ писал(а): Интересная тема, хочется понять её но термины слишком сложные для ума, который не занимается наукой) _________________ Знал ли Создатель в шестой день творения,что уготовано миру людей...  |
|
|
Для тех кто хочет реально что то там понять, обычно идет и разбирается, а не читает тупые новости с тупых сайтов.
|
|
|
Фридмэн писал(а): Для тех кто хочет реально что то там понять, обычно идет и разбирается, а не читает тупые новости с тупых сайтов. |
|
|
Самое слабое место этого исследования находится вот здесь:
Цитата: Были получены стабильные пузырьки, состоящие из фосфолипидов и диацилглицеринов, внутрь которых инкапсулировали РНК |
|
|
|
|
|
Страница 1 из 1 |
|
|
Список форумов Tapochek.net » Новости » Новости в сети » Архив (Новости в сети) |
Текущее время: 16-Апр 19:43
Часовой пояс: GMT + 4
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям Вы не можете скачивать файлы |