Един изненадващо бърз ензим може да промени възгледите ни за еволюцията

Ускоряването на молекулярните процеси ги прави по-надеждни – феномен, който може да е помогнал на живота да се развие от относително прости химични вещества

Ваня Милева Последна промяна на 11 юни 2024 в 00:00 622 0

Спирални нишки на ДНК на тъмен фон

Кредит Илюстрация, създадена с помощта на AI Dream от НаукаOFFNews

Ензим, който помага за копиране на ДНК вериги като тези, е най-точен, когато работи бързо

Биологични процеси като репликация на ДНК или образуване на клетъчна структура са по-точни, когато се извършват възможно най-бързо. Тази на пръв поглед нелогична констатация от наскоро публикувано изследване предлага нови идеи за произхода на живота.

Според Чарлз Дарвин естественият подбор води до репродуктивен успех, но ролята на скоростта в клетъчната репликация може да е била решаваща в еволюцията.

Тази констатацията след като учени от Университетския колеж в Лондон и от Чикагския университет са били разочаровани от експеримент, който се противопоставя на тяхната интуиция.

Те са изучавали ензим, наречен ДНК полимераза, който помага за копирането на нишките ДНК и са следили колко бързо работи и броя на мутациите, възникнали от неговите грешки.

Изследователите откриват, че различните версии на ензима не винаги работят с една и съща скорост, но тези, които копират най-бързо, правят и най-малко грешки.

Това е съвсем обратното на очакванията им – всеки би предположил, че по-точните ензими ще са по-бавните, тъй като им трябва време да "проверят" и коригират грешките, точно както на хората им трябва повече време, за да проверяват и коригират грешките си.

За да разберат дали това явление е уникално за ДНК полимеразата, изследователите моделират други клетъчни процеси. Те симулират самовъзпроизвеждаща се клетка, която трябва да сглоби вътрешните си структури, преди да се раздели. Подобно на първоначалното откритие, най-бързият процес на сглобяване има най-малко грешки.

Екипът създава математически модел, който предполага, че всяка самовъзпроизвеждаща се система трябва да се държи по подобен начин. Изследователите смятат, че това явление може да се среща в много системи в природата, които се възползват от самокорекцията, включително всичко от вътрешните клетъчни процеси до пчелите, търсещи храна.

Изследването показва, че системите развиват правилната структура само като естествено се стремят да растат бързо, без усещане за "правилен" или "грешен" резултат.

Това наблюдение може да помогне за разгадаването на един важен въпрос за произхода на живота: как сравнително прости молекулярни машини са успели да изградят все по-сложни клетки.

Справка: A minimal scenario for the origin of non-equilibrium order; Riccardo Ravasio, Kabir Husain, Constantine G. Evans, Rob Phillips, Marco Ribezzi, Jack W. Szostak, Arvind Murugan; https://arxiv.org/abs/2405.10911 

Източник: A surprisingly quick enzyme could shift our understanding of evolution, New Scientist

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !