Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Генетики>>Похоже, термодинамические расчёты свидетельствуют в пользу гипотезы РНК-мира

Вторник, 11 Сентябрь 2012 20:34

Похоже, термодинамические расчёты свидетельствуют в пользу гипотезы РНК-мира

Автор 

Физик Джереми Ингланд из Массачусетского технологического института (США), проведя моделирование процесса воспроизведения простейших живых организмов, пришёл к выводу о том, что воспроизводство РНК и организмов на её основе значительно проще, нежели в случае ДНК. Но главное в другом: для воспроизведения РНК in vitro используется энергии лишь чуть больше, чем это абсолютно необходимо с термодинамической точки зрения.

Уровень потерь при воспроизводстве кишечной палочки чрезвычайно мал: даже при активном делении он всего в 2,5–3 раза больше абсолютно необходимого минимума. (Иллюстрация Jeremy L. England.)Уровень потерь при воспроизводстве кишечной палочки чрезвычайно мал: даже при активном делении он всего в 2,5–3 раза больше абсолютно необходимого минимума. (Иллюстрация Jeremy L. England.)Условно говоря, «КПД процесса» здесь близок к 100%.

ДНК более устойчива в химическом отношении, чем РНК, но и куда сложнее. Дело в том, что вместо сахара дезоксирибозы РНК содержит рибозу, имеющую дополнительную гидроксильную группу, увеличивающую вероятность гидролиза молекулы, то есть уменьшающую её стабильность.Упрощённые структуры РНК и ДНК. РНК в большинстве случаев не является двойной спиралью и значительно короче ДНК. (Иллюстрация Wikimedia Commons.)Упрощённые структуры РНК и ДНК. РНК в большинстве случаев не является двойной спиралью и значительно короче ДНК. (Иллюстрация Wikimedia Commons.)

Для проведения термодинамических расчётов по энергии, требуемой системе на репликацию в отношении РНК и ДНК, учёный использовал статистическую оценку РНК и ДНК как систем до и после их репликации. Зная варианты состояния компонентов в системе, при которой возможно самовоспроизведение РНК и ДНК, исследователь определил количество тепла, абсолютно необходимое с термодинамической точки зрения для процесса.

Оказалось, что термодинамически репликация РНК значительно проще и требует на порядок меньшего количества тепла. В сложных с точки зрения энергобаланса условиях вероятность репликации у РНК должна быть радикально выше, чем у ДНК. Именно этот тезис заставил исследователя предположить, что первый тип процессов исторически имел место значительно раньше, чем второй. И сей вывод как будто подтверждает гипотезу мира РНК , по которой первые самовоспровоизводящиеся живые организмы состояли из РНК, одновременно являвшейся и носителем наследственной информации, и средством её дальнейшего воспроизводства. Характерное для нынешней жизни разделение функций произошло, по его мнению, позднее, когда ДНК стала использоваться как носитель наследственной информации (более устойчивый, чем РНК), а ферментативная функция перешла к белкам.

Любопытно, что, оценивая термодинамическую эффективность размножения кишечной палочки, Джереми Ингланд заключил, что та тратит на размножение всего втрое больше энергии, чем это абсолютно необходимо с термодинамической точки зрения. Хотя этот показатель уступает КПД репликации РНК, близкого к 100%, тем не менее для столь сложной системы как клетка его можно считать выдающимся, заключает учёный.

С препринтом исследования можно ознакомиться здесь .


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Прочитано 9709 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Арахнологи сочли восемь ног пауков избыточными

10-06-2011 Просмотров:7971 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Арахнологи сочли восемь ног пауков избыточными

Французские учёные провели крупное исследование пауков и обнаружили, что у многих из них не хватает одной и более ног. Затем они изучили способности маленьких подопечных. В своей статье в журнале Naturwissenschaften...

Палеонтологи заглянули в глаза туллимонстру

15-04-2016 Просмотров:5212 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи заглянули в глаза туллимонстру

Ученые представили еще одно доказательство того, что таинственный ископаемый «рыбослон» из США относится к позвоночным. Об этом свидетельствует строение его глаз. Туллимонстр Tullimonstrum gregariumРезультаты исследования, проведенного британскими учеными из Университета Лестера, опубликованы в...

Ученые разоблачили переходное звено эволюции - четырехногую «змею»

02-11-2016 Просмотров:3778 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые разоблачили переходное звено эволюции - четырехногую «змею»

Палеонтологи выяснили, что древняя «змея» с четырьмя укороченными ногами, найденная в Бразилии, в действительности является морской ящерицей. Об этом свидетельствует строение ее зубов и содержимое желудка. Такой вывод канадские ученые Майкл...

Ученые выяснили, почему гуси зимой не умирают от холода

01-02-2018 Просмотров:1241 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые выяснили, почему гуси зимой не умирают от холода

Гуси могут спокойно зимовать на территории северных стран и не улетать далеко на юг благодаря способности замедлять сердцебиение и обмен веществ, а также снижать температуру тела в самые холодные времена года, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific...

Класс (лат. classis) / надкласс (лат. superclassis) / подкласс (лат.…

24-09-2012 Просмотров:7079 Словарь Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Класс(от лат. classis ‒ разряд, группа) (биологическое), одна из высших таксономических (систематических) категорий животных и растений. Класс объединяет родственные отряды (животных) или порядки (растений). Например, отряды грызунов, насекомоядных, хищных и...

top-iconВверх

© 2009-2020 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.