14 декември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Откриха алтернативен вариант на еволюцията на живота на Земята (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 30 септември 2016 в 11:0092630
Снимка: www.difference.site

Ново проучване водено от учени от Института Скрипс (The Scripps Research Institute - TSRI) предлага обрат в популярната теория за това, как е възникнал животът на Земята преди около четири милиарда години, съобщава Рhys.org.

Изследването поставя под въпрос хипотезата "РНК свят", една теория за това, как от РНК молекулите са се развили до създаването на протеините и ДНК. Вместо това, новите изследвания предлага доказателства за един свят, където РНК и ДНК развили едновременно.

Резултатите са публикувани в научното списание Angewandte Chemie.

Поглед назад във времето

Изследователите са изследвали хипотезата "РНК свят" повече от 30 години. Според тази теория поредица химични реакции е довежда до образуването на самовъзпроизвеждащи РНК молекули. След това РНК еволюира, създавайки протеини и ензими, които приличат на ранни версии на тези, които са в основата на живота и днес. В крайна сметка, тези ензими помогнаха на РНК да произведе ДНК, което довежда до сложни организми.

Така според общоприетата теория днес, "РНК свят", ролята на ДНК и протеини в първите живи организми на земята играе РНК. По-късно протеините са започнали сами да управляват клетъчните процеси, а ДНК започва да играе ролята на хранилище на информацията.

Външно молекулите РНК и ДНК си приличат, ДНК (вдясно) образува структура, подобна на стълба (с двойки нуклеотидни бази като стъпала и захарни молекули отстрани), а РНК (вляво) оформя нещо, подобно на половин стълба. Информацията се записва от 4 „букви” - нуклеотиди, за ДНК са аденин, цитозин, гуанин и тимин, а за РНК са  аденин, цитозин, гуанин и урацил.

В момента учените се опитват да разберат как се е случил процесът на подмяна на РНК молекулите с техните ДНК аналози. Според учените, този процес се проведе постепенно: първо се появяват т. нар. "химери", съставени от молекули и на РНК, и на ДНК, а после РНК нуклеотидите са постепенно изместени от "буквите", съдържащи се в генетичния код. Ако са стабилни, тези смесени "химери" могат да са междинна стъпка в прехода към ДНК.

Проблеми с нестабилността

В това ново изследване учените изследвали колко са устойчиви тези "химери", в реалния свят. За тази цел, учените са събрани няколко къси вериги на "чисти" ДНК и РНК молекули, съставени от 16, 10 и 6 "букви" - нуклеотиди.

Част от тези молекули изследователите обработили по такъв начин, че някои "букви" в тях се превърнали в аналози, използвани в РНК или ДНК, при което те стават химерни "хибриди", подобия на градивните елементи на живота, които са съществували по време на зараждането на живота. След като подготвили разтвори от такива "химери", авторите на статията ги нагрявали и проследили колко бързо се разлагат.

Оказа се, че добавянето дори на един "буква" води до рязко намаляване на продължителността на живота на молекулата, понижавайки температурата на разпада й на 10-20 градуса по Целзий. Подобна реакция се наблюдава и в ДНК, и в РНК, и свидетелства, че подобни "химери" са нестабилни по своята природа.

Поради тази нестабилност, химерите в света на РНК вероятно биха се разпаднали като останат по-стабилните молекули РНК. Това отразява положението, което учените виждат в клетките и днес: Ако нуклеотидните бази на РНК погрешно се присъединят към ДНК верига, сложните ензими бързо ще определят грешката и ще я поправят. Еволюцията води до система, която благоприятства по-стабилните, "хомогенни" молекули.

Такива сложни ензими, които постоянно да поправят и предпазват от разпад най-вероятно е нямало около РНК в началото на еволюцията й към ДНК, така че тези замествания може да са имали унищожителен ефект върху способността на молекулите да се възпроизвеждат и функционират. "Преходът от РНК към ДНК нямаше да е лесен без механизъм, който да ги задържи отделно", заяви Раманарайанан Кришнамурти (Ramanarayanan Krishnamurthy), доцент по химия в TSRI и водещ автор на новото изследване.

Новата теория

Тези констатации накарали учените да предложат алтернативна теория: РНК и ДНК може да са възникнали и развили в тандем.

Кришнамурти подчертава, че неговата лаборатория не е първата, която предлага тази теория, но заключенията за нестабилността на химерите дава на учените нови доказателства в подкрепа на тази идея.

Може да са се развивали по едно и също време, но ДНК трябва да се е образувала по-рано и да е създала своя собствена хомогенна система. РНК може да е еволюирала, за да синтезира ДНК, но това може да е станало, след като е срещнала ДНК, за да "знае" от какво се състои дезоксирибонуклеинова киселина.

Кришнамурти добави, че учените никога няма да знаят точно как е възникнал животът (освен ако не се изобрети машина на времето), но като се вземат предвид условията на ранната еволюция, изследователите могат да получат практическа информация за основите на биологията.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
5 изненадващи факта за Коледа
5 изненадващи факта за Коледа
24 декември 2019 в 00:135428
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.