Учёным из исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute) впервой удалось синтезировать РНК-ферменты, которые способны воспроизводить сами себя бесконечно, даже в отсутствие каких-либо белков и других составляющих клетки. Предполагается, что такие же соединения стали основой жизни на Земле.
Наука давно пробует найти ответ на вопрос, как на нашей планете появилась жизнь. Одна
Учёным из исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute) впервой удалось синтезировать РНК-ферменты, которые способны воспроизводить сами себя бесконечно, даже в отсутствие каких-либо белков и других составляющих клетки. Предполагается, что такие же соединения стали основой жизни на Земле.
Наука давно пробует найти ответ на вопрос, как на нашей планете появилась жизнь. Одна из гипотез гласит, что первыми молекулами, способными создавать копии самих себя, были РНК (так называемая гипотеза мира РНК). Непосредственно они и заложили зачатки наследственности – так принципного свойства живых организмов. Значительно позже их функции переняли на себя ДНК и белки. На данный момент РНК не может делать свои задачи раздельно от ДНК, являющейся главным носителем наследственной инфы.
Гипотеза гипотезой, но ранее у учёных так и не вышло сделать колонию РНК-ферментов (или как их ещё называют рибозим), катализирующих процесс копирования РНК без помощи каких-либо соединений со стороны.
Трейси Линкольн (Tracey Lincoln) и её научному руководителю медику Джеральду Джойсу (Gerald Joyce) это удалось впервой.
Эволюции в пробирке им удалось добиться при помощи метода принудительной адаптации. Если говорить упрощённо: сначала учёные взяли изготовленный ранее рибозим, проявляющий способности к репликации, позже они улучшили его, чтобы он смог отлично и непрерывно самовоспроизводится.
Естественно, процесс был совершенно не так прост. Чтобы добиться хотимого результата, Линкольн поначалу синтезировала в лаборатории огромное количество вариантов тех РНК-ферментов.
Позже в пробирках было проведено тестирование более многообещающих образцов. В конце концов учёные выделили непосредственно те соединения, которые более отлично воспроизводили себе похожих.
Обретенный идеал представляет собой пару ферментов, хоть какой из которых состоит из 2-ух частей (частей). Оба рибозима являются катализаторами, осуществляющими сборку "соседа".
Циклический процесс кроссрепликации (другими словами перекрёстной, взаимной репликации) осуществляется следующим образом: 1-ый рибозим связывает обе части второго, создавая с их помощью его новейшую копию, в это время 2-ой рибозим делает ту же операцию с первым.
Таким образом, оба фермента создают сборку друг друга. Поначалу необходимо только малюсенькое стартовое количество 2-ух РНК-ферментов, также постоянно пополняющийся запас их составляющих частей.
Ну и на этом биологи не тормознули. Они вывели несколько таких успешных пар рибозимов, позже смешали 12 из их в одной среде (вместе с необходимыми им для постройки элементами) и посмотрели, кто же лучше всего будет биться за место под солнцем.
Позже выяснилось, что несколько ферментов всё же совершали ошибки и "приклеивали" не те составляющие рибозимов, которые необходимо (выхватывая из массы чужие элементы). Такие "неправильные" копии продолжали плодиться, а некоторые из их даже начинали доминировать в смеси. В пробирках происходила собственного рода эволюция! И может быть, биологи смогли поглядеть на процессы, что происходили поначалу появления жизни на Земле.
"То, что мы имеем, нельзя называть формой жизни, но это нечто обладает свойствами живых организмов, и это очень интересно", — делится впечатлениями Линкольн.
О вероятных возможностях внедрения отысканных РНК-ферментов учёные пока не распространяются.
Элементы рибозимов, которые учёные исследовали в своей лаборатории, достаточно сложны по своей структуре (состоят из множества нуклеотидов) и вряд ли присутствовали в первобытных водоёмах. Составляющие зарождающейся жизни, может быть, были проще. Все таки открытие Джойса и Линкольн подтверждает гипотезу РНК-мира и наверняка станет основой для будущих работ в данной области.
Подробности проведённого исследования можно найти в пресс-релизе института и в статье создателей открытия, вышедшей в журнале Science.
Источник : www.membrana.ru
Похожие статьи:
