Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
25 май 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Разни
FACEBOOK

Поява на всички РНК бази при експеримент, имитиращ сблъсък в първичната земна атмосфера

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 16 април 2017 в 11:0049560
Източник: Peter Sawyer

Всички четири бази на РНК, които са химически свързани с ДНК и са достатъчни за живот, бяха получени при експеримент, възпроизвеждащ удар на астероид с първичната земна атмосфера.

Резултатите подкрепят хипотезата за РНК-света, според която първоизточникът на живота е РНК, тя съхранява и генетичната информация, и катализира химичните реакции в примитивните клетки, разказва сайтът АrsТechnica.

Екпериментът, претворяващ условията, необходими за появата на живот на Земята, е дело на учени от Франция и Чехия. Резултатите са публикувани в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Опитът на Милър-Ури

През 50-те години двама биохимици - Стенли Милър (Stanley Miller) и Харолд Ури (Harold Urey), изпускат смес от газове, които пресъздават първичната земна атмосфера, след което пускат електрически заряд през тях. Експериментът им показва, че по този начин спонтанно се образуват няколко органични съединения от неорганични съединения, включително аминокиселини - градивните елементи на протеините.

Експериментът Милър-Ури веднага обикаля планетата, тъй като е първото подобно проучване, което дава веществени доказателства за теорията, че животът се е появил спонтанно.

Схема на Експеримента Милър-Ури; Източник: bgchaos.com

Критиците се аргументират, че дори аминокиселините да могат да предоставят необходимите примитивни биохимични процеси за създаване на протеини, е необходимо нещо повече от протеини за активиране на каталитичните химични процеси в клетките. По онова време Милър и Ури не са могли да знаят, че и РНК, и ДНК са силно замесени в биохимичните процеси.

Друг проблем с експеримента Милър-Ури е, че при него първичната земна атмосфера се приема за "редукционна"* - обратното на днешната, която е "окисляваща". Сега повечето учени приемат, че първичната земна атмосфера е неутрална - между окисляваща и редукционна.

*При свързването на даден химичен елемент с елемента кислород, казваме за него, че се окислява, а самият процес е окисление. Обратният процес на отнемане на кислород от съединенията му се нарича редукция.

Защо РНК?

  • рибонуклеотидите в РНК много по-лесно се синтезират абиотично отколкото деоксирибонуклеотидите в ДНК.
  • РНК е единична спирала, а ДНК – двойна. По-лесно може да се проследи пътя, по който ДНК може да се развие от РНК, отколкото обратното.
  • РНК е нестабилна
  • РНК е нуклеинова киселина, която може да образува комплементарни връзки, т.е. тя може да се реплицира. Има вируси, съдържащи РНК, която се реплицира, у тези вируси има специален фермент РНК-репликаза. т.е. РНК може да изпълнява функцията репликация.
  • РНК също може да изпълнява и ферментационна функция, т.е. тя може да работи както РНК-геном, така и като РНК-фермент.

Новият експеримент

В новото изследване обаче учените внасят нов елемент в експеримента, за който Милър и Ури не са и помисляли - прибавят се удари от космически тела, нещо обичайно за ранната Земя. Изследователите смятат, че земната атмосфера от преди 3,6 милиарда години е била малко по-редукционна, до известна степен различна от атмосферата, използвана от Милър-Ури, но все пак уместна.

Целта на проучването е била да се наблюдават газовете на формамида - съединение от въглерод, азот и кислород, с водород по средата. Досега изследвания са показвали, че при правилни условия формамидът може да реагира със самия себе си и да произведе всички четири бази на РНК.

За да имитират ударните вълни, произведени от сблъсъка с астероид, учените се обръщат към лазерната система Prague Asterix Laser System, която е в състояние да изпрати импулси от порядъка на теравати. Ударните вълни причиняват химически реакции, които започват да образуват формамид и евентуално всички бази на РНК, макар и в незначителни количества, малко над забележимата граница. Това обаче е достатъчно, тъй като един истински удар би бил много по-мощен. 

"Ние показахме, че РНК нуклеобазите се синтезират в тези експерименти, което силно подкрепя вероятността за поява на биологически свързани молекули в редукционна атмосфера. Реконструираните синтезни пътища показват, че малките радикали и формамидът играят съществена роля, според скорошни експериментални и теоретични резултати", пише екипът учени.

Резултатите подкрепят теорията за произхода на живота РНК-свят, според която бактериалните клетки не са се появили изведнъж от неживи химикали. Необходими са междинни форми, "предклетъчен живот" и РНК има водеща роля, защото има способността да действа и като ензим, и като кодиращи гени. Това позволява да се заобиколи проблема за яйцето и кокошката (гените изискват ензими; ензимите - гени). 

И дори видът и съставът на атмосферата да се възприема за спорен в проучването, вълнуващо е да се узнае за един правдоподобен път за производство на основните градивни елементи на РНК и живота в крайна сметка.


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини

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.