Твитнуть
Поздние этапы эволюционного происхождения видов прекрасно изучены. Ни один исследователь, например, не отрицает родство человека и шимпанзе, так как обнаружено множество доказательств этого факта. Но чем дальше мы углубляемся в прошлое, тем меньше у нас улик. Мы можем с большой долей уверенности делать выводы об общем предке всех живых организмов, но откуда этот предок взялся крайне трудный вопрос. Как возникла первая клетка? Как возник первый репликатор объект, способный относительно точно копировать себя? Сегодняшняя новость посвящена поиску ответа на эти вопросы.
Биологи Исследовательского института Скриппса с помощью искусственной эволюции приблизились к созданию мира РНК предполагаемого предшественника современной жизни. Ученым удалось синтезировать рибозимы, способные быстро и точно копировать сложные РНК-цепочки.
Рибозимы представляют собой молекулу РНК, которая обладает каталитическим действием. Они могут расщеплять или синтезировать другие соединения, а также участвовать в своей собственной сборке (реплицироваться).
Исследователи прибегли к искусственной эволюции, чтобы создать эффективный катализатор. В качестве основы они взяли РНК-полимеразный рибозим, который участвует в процессе транскрипции. Функциональность этого фермента изначально была очень ограниченной, и он не мог синтезировать сложные структуры. Кроме того, нельзя было создать точную копию РНК, что требовало от рибозима двух шагов сборку комплементарной цепи и осуществления ее обратной транскрипции.
Ученые внесли в рибозим случайные мутации, создав популяцию из 100 триллионов версий РНК-полимераз. Чтобы воспроизвести принцип естественного отбора, исследователи разработали систему, позволяющую выделить только те рибозимы, что были способны к синтезу двух различных и сложных цепей РНК. Последние должны были уметь прочно связываться с конкретными молекулами, что свидетельствовало о точности копирования. Затем начинался новый этап эволюции, в котором в отобранные рибозимы также вносили мутации.
После двадцати циклов один из рибозимов (обозначался как 24-3) мог строить не только две разные цепи из рибонуклеотидов, но и другие сложные молекулы РНК, существующие в природе. Он оказался способен синтезировать до 40 тысяч копий исходной молекулы в течение 24 часов.
Биологи планируют дальнейшие эксперименты, чтобы улучшить работу фермента и дать ему возможность осуществлять как сборку более длинных цепочек РНК, так и собственное копирование.
- - - Добавлено - - -
Ссылки по теме:
Amplification of RNA by an RNA polymerase ribozyme
Lenta.ru: Ученые воспроизвели условия появления жизни на Земле
Биологи Исследовательского института Скриппса с помощью искусственной эволюции приблизились к созданию мира РНК предполагаемого предшественника современной жизни. Ученым удалось синтезировать рибозимы, способные быстро и точно копировать сложные РНК-цепочки.
Рибозимы представляют собой молекулу РНК, которая обладает каталитическим действием. Они могут расщеплять или синтезировать другие соединения, а также участвовать в своей собственной сборке (реплицироваться).
Исследователи прибегли к искусственной эволюции, чтобы создать эффективный катализатор. В качестве основы они взяли РНК-полимеразный рибозим, который участвует в процессе транскрипции. Функциональность этого фермента изначально была очень ограниченной, и он не мог синтезировать сложные структуры. Кроме того, нельзя было создать точную копию РНК, что требовало от рибозима двух шагов сборку комплементарной цепи и осуществления ее обратной транскрипции.
Ученые внесли в рибозим случайные мутации, создав популяцию из 100 триллионов версий РНК-полимераз. Чтобы воспроизвести принцип естественного отбора, исследователи разработали систему, позволяющую выделить только те рибозимы, что были способны к синтезу двух различных и сложных цепей РНК. Последние должны были уметь прочно связываться с конкретными молекулами, что свидетельствовало о точности копирования. Затем начинался новый этап эволюции, в котором в отобранные рибозимы также вносили мутации.
После двадцати циклов один из рибозимов (обозначался как 24-3) мог строить не только две разные цепи из рибонуклеотидов, но и другие сложные молекулы РНК, существующие в природе. Он оказался способен синтезировать до 40 тысяч копий исходной молекулы в течение 24 часов.
Биологи планируют дальнейшие эксперименты, чтобы улучшить работу фермента и дать ему возможность осуществлять как сборку более длинных цепочек РНК, так и собственное копирование.
- - - Добавлено - - -
Ссылки по теме:
Amplification of RNA by an RNA polymerase ribozyme
Lenta.ru: Ученые воспроизвели условия появления жизни на Земле
Комментарий