Новая копирующая РНК может собрать половину своего кода

11.04.2011
Хотя РНК участвуют в качестве ферментов в ряде биохимических реакций, их способность к самовоспроизводству долгое время была под сомнением. В Кембриджском университете создали РНК, которая сумела скопировать другую РНК размером в половину себя.

Одна из самых популярных современных теорий происхождения жизни отдаёт «право первородства» рибонуклеиновым кислотам. По этой теории (которая так и называется — «мир РНК»), жизнь началась с таких молекул, которые были в состоянии воспроизводить сами себя без помощи других. Это позволило сохранять информацию и воспроизводить её с течением времени, а также допускать небольшие изменения в информации о структуре без потери всех данных в целом, а потом выбирать более удачные изменения (как это происходит при мутации).

Собственно, это и составляет основу приспособления к окружающей среде, когда огромный конгломерат биохимический молекул — а все мы именно такими конгломератами и являемся — несёт информацию о себе как о самом удачном способе противостояния распаду и хаосу и передаёт её потомкам.

Но на заре жизни такими свойствами могли обладать только отдельно взятые молекулы. Причём сейчас таких в природе нет, нынешний всеобщий «винчестер», ДНК, очень хорошо хранит и защищает информацию, но не обладает способностью к самокопированию. Для этого ему нужны колоссальные белковые машины. РНК более подходит на эту роль: структура позволяет ей выступать даже в качестве ферментов в ряде процессов. Но точное копирование РНК с помощью РНК зафиксировать не удавалось.

Какое-то время назад была создана молекула R18 — РНК, которая копировала РНК. Правда, воспроизводить она могла только кусок длиной в 14 «букв»-нуклеотидов. Кроме того, она имела предпочтения в последовательности, которую ей предлагали копировать. Филип Холлигер из Кембриджского университета (Великобритания) улучшил эту РНК. Он и коллеги проверили тысячи вариантов R18 на способность к длительному копированию. После этого отобрали несколько самых эффективных вариантов и создали из них своеобразный молекулярный «франкенштейн» — молекулу tC19Z, обладающую, что называется, большими способностями.

Новая РНК могла воспроизводить до 95 нуклеотидов. Несмотря на то что какие-то последовательности она копировала лучше, какие-то — хуже, она была куда менее «привередливой», чем её предшественница. Но что более важно — длина копируемых ею кусков составляла почти половину её собственной длины. Если мы допускаем, что первые на Земле РНК-ферменты могли воспроизводить сами себя, то, естественно, их мощности должно хватать на копирование фрагментов такой же длины, как и они сами. То, что можно получить молекулу РНК хотя бы с половиной требуемой мощности, делает РНК-теорию о возникновении жизни на Земле всё более достоверной.

Подготовлено по материалам NewScientist.

http://science.compulenta.ru


Новости и события
Более 52% крупных организаций страны внедряют искусственный интеллект в своей деятельности
17.01.2023

Зам. Председателя Правительства Дмитрий Чернышенко принял участие в церемонии подписания соглашения о сотрудничестве между бизнесом и государством по «дорожным картам» высокотехнологичных направлений, в том числе по искусственному интеллекту.

Соглашение по развитию высокотехнологичного направления «Технологии новых материалов и веществ»
17.01.2023

До 2030 г. по четырём направлениям (композиты, редкоземельные металлы, аддитивные технологии, цифровое материаловедение) предстоит разработать почти сотню новых продуктов.

Денис Мантуров посетил международный форум InnoFood 2022
29.09.2022

форум InnoFood 2022 – главная площадка диалог государства и бизнеса по актуальным вопросам FoodTech.