Как Началась Жизнь?

{h1}

Ученые предполагают, что маленькие молекулы помогли днк и рнк объединиться, что позволило сформировать первую жизнь

Эта статья за кулисами была предоставлена ​​WordsSideKick.com в сотрудничестве с Национальным научным фондом.

Еще до того, как Чарльз Дарвин предложил свою теорию эволюции в 1859 году, ученые всего мира пытались понять, как началась жизнь. Как неживые молекулы, которые покрывали молодую Землю, объединились, чтобы сформировать самую первую форму жизни?

Химик Николас Худ работает над этой проблемой в Технологическом институте Джорджии более десяти лет. Он и его ученики обнаружили, что маленькие молекулы могли бы выступать в роли «молекулярных акушерок», помогая строительным блокам генетического материала жизни формировать длинные цепи, и, возможно, помогать в выборе пар оснований двойной спирали ДНК.

Открытие является важным шагом в попытке проследить эволюцию жизни до самого начала, до самых ранних самовоспроизводящихся молекул.

«Мы работаем над тем, чтобы раскрыть, как молекулы, подобные РНК и ДНК, впервые появились на Земле около 4 миллиардов лет назад», - сказал Хад. «Несколько лет назад мы предложили теорию о том, что маленькие простые молекулы выступали в качестве шаблонов для производства первых РНК-подобных молекул. Многие из этих небольших молекул или молекулярных акушерок работали бы вместе для получения РНК путем спонтанного смешения и монтаж с использованием химических строительных блоков РНК. "

В современной жизни РНК присутствует во всех клетках и отвечает за передачу генетической информации от ДНК к белкам. Многие ученые считают, что РНК, или что-то похожее на РНК, была первой молекулой на Земле, которая стала самореплицироваться и начала процесс эволюции, который привел к более продвинутым формам жизни, включая людей.

Недавно Хад и его команда сделали открытие, которое развивает их теорию о том, что определенные молекулы помогли сформироваться первым молекулам РНК и ДНК.

«Мы обнаружили, что молекула этидия может помочь коротким полимерам нуклеиновых кислот, известных как олигонуклеотиды, в образовании более длинных полимеров. Этидий также может выбирать структуру пар оснований, которые удерживают вместе две цепи ДНК».

Одна из самых больших проблем в получении полимера для формирования заключается в том, что по мере его роста его два конца часто вступают в реакцию друг с другом, а не образуют более длинные цепи. Проблема известна как циклизация нитей. Хад и его исследовательская группа обнаружили, что, используя молекулу, которая может связывать между двумя соседними парами оснований ДНК, известную как интеркалятор, они могут соединять короткие кусочки ДНК и РНК вместе, что помогает им создавать гораздо более длинные молекулы.

«Если у вас есть интеркалятор, вы можете получить полимеры. Без интеркалятора он не работает, это так просто», - объяснил Хад.

Хад и его команда также проверили, какое влияние могла оказать молекула акушерки на создание пар оснований Уотсона-Крика, которые составляют структуру ДНК (пары А с буквой Т, а пары G с буквой С). Они обнаружили, что совпадение пар оснований зависело от акушерки, присутствующей во время реакции. Этидий был наиболее полезен для образования полимеров с определенными парами оснований Уотсона-Крика ДНК. Другая молекула, которую они называют полимерами aza3, в которой каждое основание А соединено с другим А.

«В нашем эксперименте мы обнаружили, что молекулы акушерок, которые мы использовали, оказали непосредственное влияние на образующиеся пары оснований», - сказал Хад. «Мы не говорим, что этидий был первоначальной акушеркой, но мы показали, что принцип маленькой молекулы, работающей в качестве акушерки, является здравым».

«Сейчас мы ищем идентичность молекулы, которая могла бы помочь создать первые генетические полимеры, своего рода« бескорыстную »молекулу, которая не была частью первых генетических полимеров, но имела решающее значение для их образования», - добавил он.

  • Самые пропущенные тайны истории
  • Топ 10 необъяснимых явлений
  • Новая теория для первого источника жизни

Примечание редактора: Это исследование было поддержано Национальным научным фондом (NSF), федеральным агентством, ответственным за финансирование фундаментальных исследований и образования во всех областях науки и техники. Любые мнения, выводы и выводы или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда. Смотрите архив за кулисами.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com