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 9429 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Шипастый червь нашел родных

19-08-2014 Просмотров:5676 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Шипастый червь нашел родных

Одному из самых странных ископаемых животных, — галлюцигении (Hallucigenia), — червеобразному существу с ногами, шипами и головой, трудно отличимой от хвоста, наконец-то нашлось место на эволюционном древе. HallucigeniaИсследователи из Кембриджского университета обнаружили, что...

Найден метеорит - свидетель взрыва, породившего Солнечную системы

17-10-2013 Просмотров:5984 Новости Астрономии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Найден метеорит - свидетель взрыва, породившего Солнечную системы

Группа исследователей из Ливерморской национальной лаборатории и Университета штата Аризона (США) во главе с Грегори Бреннекой (Gregory A. Brennecka) исчерпывающе проанализировала метеорит, упавший на Землю в 1969 году. И сделала следующий вывод: по составу...

Почему обезьяны любят смотреть на драку

12-10-2012 Просмотров:10497 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему обезьяны любят смотреть на драку

Обезьяны, как и люди, любят наблюдать за драками между соплеменниками. Хотя разнять дерущихся свидетели не пытаются, после драки они как будто хотят утешить побеждённого. Зоологи часто наблюдали, как проигравшая обезьяна...

Учёные обнаружили самые древние биологические часы

03-02-2011 Просмотров:8393 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Учёные обнаружили самые древние биологические часы

Необычные биологические часы, отсчитывающие 24-часовые интервалы, выявили в эритроцитах и клетках водорослей британские учёные. Получается, что суточные ритмы присутствуют даже там, где нет ДНК и активных генов. Биоритмы регулируют суточную и...

В Испании нашли челюсть древнейшей гигантской панды

17-11-2012 Просмотров:9561 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Испании нашли челюсть древнейшей гигантской панды

Палеонтологи обнаружили в окрестностях города Эльс-Осталетс-де-Пьерола в Каталонии останки самого древнего представителя подсемейства Ailuropodinae, к которому относится единственный ныне живущий вид гигантских панд. Открытие проливает свет на происхождение этих животных. Гигантская...

top-iconВверх

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