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
Ученые из Башкирии разработали мороженое с пыльцой и прополисом
30.07.2020

В Башкирском государственном аграрном университете разработали необычный десерт – молочное мороженое, обогащенное пчелиным прополисом и пыльцой.

Минвостокразвития России организует систему мониторинга вечной мерзлоты
30.07.2020

Минвостокразвития России оценит экономические риски и негативные последствия деградации вечной мерзлоты.

Новостной дайджест Ассоциации БиоТех2030
23.07.2020

Новости биотехнологической отрасли за июль 2020 г.