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 9721 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

В Боливии полностью исчезло огромное озеро

10-02-2016 Просмотров:4524 Новости Экологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Боливии полностью исчезло огромное озеро

Второе по величине озеро Боливии Поопо прекратило свое существование, сообщает Европейское космическое агентство (ЕКА) по результатам анализа полученных спутниковых снимков. Высохшее озеро Поопо"Мини-спутник ЕКА Proba-V, занимающийся мониторингом поверхности земли в ежедневном режиме, смог зафиксировать исчезновение второго по величине озера...

Ученые раскрыли геологические секреты дна Марианской впадины

15-11-2018 Просмотров:685 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые раскрыли геологические секреты дна Марианской впадины

Изучение структуры дна Марианской впадины помогло геологам вычислить примерное количество воды в недрах Земли и обнаружить, что ее там примерно в три раза больше, чем считалось ранее. Их выводы были представлены в журнале Nature. Трехмерная...

Раскрыт секрет эволюции трицератопсов

02-07-2014 Просмотров:5758 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Раскрыт секрет эволюции трицератопсов

Тайну взаимосвязи двух видов рогатого динозавра трицератопса раскрыли американские палеонтологи. Для того, чтобы один вид превратился в другой, понадобилась всего пара миллионов лет. Трицератопс в синих тонах. Реконструкция: Holly Woodward  В...

У древнейших челюстных рыб нашли зубы

18-10-2012 Просмотров:9444 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

У древнейших челюстных рыб нашли зубы

Панцирные рыбы, подобно всем остальным челюстноротым, были вооружены зубами. CompagopiscisБританские палеонтологи из Бристольского университета вместе со своими коллегами из Швейцарии и Австралии при помощи синхротронного излучения изучили челюсти древней рыбы Compagopiscis...

У Северного полюса водились тираннозавры-пигмеи

17-03-2014 Просмотров:6184 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

У Северного полюса водились тираннозавры-пигмеи

Американские палеонтологи открыли карликового динозавра, обитавшего неподалеку от Северного полюса. Этот родственник тираннозавров сумел приспособиться к экстремальным условиям высоких широт и стал "самым полярным" из известных науке гигантских ящеров. Полярный динозавр...

top-iconВверх

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