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 10087 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Ученые нашли на Мадагаскаре первого гигантского крокодила

06-07-2017 Просмотров:3179 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые нашли на Мадагаскаре первого гигантского крокодила

Палеонтологи нашли на острове Мадагаскар останки потенциально древнейшего гигантского крокодила Земли длиной в семь-десять метров и массой в тонну, который обитал на суше и мог соперничать по размеру зубов и силе укуса с тираннозаврами, говорится в статье, опубликованной в журнале PeerJ. Razanandrongobe...

Рыбы «измеряют» друг друга по запаху

07-02-2013 Просмотров:10987 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Рыбы «измеряют» друг друга по запаху

Легко заметить, что рыбы в косяке примерно одного размера. В этом есть свой смысл: хищнику труднее сосредоточиться на конкретной добыче, когда перед ним мельтешат десятки, сотни, тысячи её копий. Понятно,...

Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

02-12-2013 Просмотров:7190 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Зоологи давно используют достижения молекулярной биологии в своих целях. Например, о родственно-эволюционных связях между группами животных куда проще судить, имея на руках последовательность генома. Но в этом смысле разным животным...

На берегу Волги найдена морская рептилия с зубами тираннозавра

19-01-2016 Просмотров:5281 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

На берегу Волги найдена морская рептилия с зубами тираннозавра

Палеонтологи откопали в Ульяновской области кости плиозавра, вымершего морского хищника. Судя по строению его зубов, которые напоминают зубы тираннозавра, плиозавр нападал на крупную добычу. Об этом говорится в статье российских и...

Секрет хиолита. Таинственное палеозойское животное приписали к Щупальцевым

19-01-2017 Просмотров:4065 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Секрет хиолита. Таинственное палеозойское животное приписали к Щупальцевым

Среди бесчисленного множества ископаемых время от времени встречаются животные, сказать о которых что-либо внятное палеонтологи не в состоянии. Такие окаменелости на ученой латыни называют incertae sedis, то есть группы неопределенного...

top-iconВверх

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