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 9328 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Найдены останки мелового червя с мышечными волокнами

20-11-2015 Просмотров:4676 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Найдены останки мелового червя с мышечными волокнами

Ископаемые остатки морского многощетинкового червя уникальной сохранности нашли британские палеонтологи в меловых отложениях Ливана. Очень подробные окаменелости мягких тканей позволяют различить даже отдельные мышечные волокна. Назвали древнее существо Rollinschaeta myoplena...

Африканское растение раскрашивает свои ягоды целлюлозой

11-09-2012 Просмотров:7755 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Африканское растение раскрашивает свои ягоды целлюлозой

Ягоды африканского растения Pollia condensata приобретают яркую переливающуюся расцветку благодаря оптическому эффекту, создаваемому слоями целлюлозы в стенках клеток. Ягоды P. condensata (здесь и ниже фото авторов исследования)Pollia condensata привлекает птиц переливающимся...

Жизнь могла зародиться в пересыхающих лужах, заявляют ученые

21-07-2015 Просмотров:5152 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Жизнь могла зародиться в пересыхающих лужах, заявляют ученые

Первые молекулы белков и примитивные живые организмы могли появиться не в водах первичного океана Земли, а в пересыхающих лужах на суше, где были все условия для их формирования, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Angewandte Chemie. Горячий источник...

Настоящий единорог. В Китае нашли древнюю корову с одним рогом

11-04-2014 Просмотров:5882 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Настоящий единорог. В Китае нашли древнюю корову с одним рогом

Сказочные единороги все же существовали на самом деле. Обитали они вдоль границ Тибета и внешне напоминали коренастых антилоп с единственным рогом во лбу. Остатки одного из таких единорогов только что...

Арктическая водоросль сдерживает таяние льдов

12-03-2011 Просмотров:11249 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Арктическая водоросль сдерживает таяние льдов

Melosira arctica живёт в толще арктических плавучих льдов и, как выяснилось, замедляет их таяние с помощью выделяемой слизи «Патлы» водорослей под арктическими льдами (фото Louise Murray) Арктические льды кишат жизнью. Это...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.