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 10037 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Чтобы сделать выбор, мозг обращается к неосознаваемым воспоминаниям

13-10-2012 Просмотров:9155 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Чтобы сделать выбор, мозг обращается к неосознаваемым воспоминаниям

Главной зоной памяти у нас в мозгу считается гиппокамп; учёные давно знают о его роли в превращении кратковременной памяти в долговременную. Гиппокамп в разрезе (фото Lush Photo)Исследователи из Колумбийского университета (США)...

В Забайкалье найден динозавр-рыболов

28-12-2015 Просмотров:5217 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Забайкалье найден динозавр-рыболов

Палеонтологи откопали в Читинской области останки нового вида двуногих хищных динозавров (теропод). Предполагается, что динозавр вел водный образ жизни и питался рыбой. Останки Lepidocheirosaurus natatilisОб этом говорится в статье Владимира Алифанова...

Почему белковая молекула синтезируется с разной скоростью

15-03-2013 Просмотров:9843 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему белковая молекула синтезируется с разной скоростью

Когда рибосома синтезирует белок, она делает это с разной скоростью: одни участки полипептидной цепи появляются из рибосомы быстрее, другие — медленнее. Считается, что причиной тому строение матричной РНК, по которой...

Древний американский хищник запутал ученых

11-12-2015 Просмотров:5476 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Древний американский хищник запутал ученых

Американские палеонтологи описали один из самых полных скелетов ранних хищных млекопитающих - гиенодонтов. Однако детали строения этих костей плохо согласуются с предположениями ученых, основанными на известных до сих ископаемых остатках.  Задолго...

В отложениях антарктического озера Ходжсон обнаружена жизнь

13-09-2013 Просмотров:7001 Новости Окенологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В отложениях антарктического озера Ходжсон обнаружена жизнь

С того самого момента, когда появились первые описания антарктических подледниковых озёр, учёных интересуют формы жизни, которые могли бы существовать (и очень даже неплохо себя чувствовать) в этих уникальных и малоизученных...

top-iconВверх

© 2009-2021 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.