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 9476 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Ротовой аппарат моллюсков начинал с малого

23-08-2012 Просмотров:9375 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ротовой аппарат моллюсков начинал с малого

Внутренняя часть рта моллюска — страшная штука. У большинства моллюсков, от гигантских кальмаров до хищных слизняков, роль языка выполняют так называемые радулы — образования с взаимосвязанными зубами, которые движутся, словно...

Подводный сель похоронил стаю ихтиозавров

05-06-2014 Просмотров:5713 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Подводный сель похоронил стаю ихтиозавров

Огромное кладбище ихтиозавров обнаружили палеонтологи в Чили. Почти полсотни особей разных видов и возрастов оказались погребены в подводных грязевых отложениях вместе с другими обитателями раннемелового океана. Офтальмозавр. Реконструкция: amadare90  Крупнейшее в...

Крабы тоже чувствуют боль

19-01-2013 Просмотров:9821 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Крабы тоже чувствуют боль

Чувствуют ли крабы боль? Вопрос не такой простой, как кажется на первый взгляд. Боль следует отличать от простого рефлекторного ответа на раздражение. Чтобы понять, есть ли тут именно болевое переживание,...

НАСА: часть узбекской акватории Аральского моря высохла полностью

29-09-2014 Просмотров:5593 Новости Экологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

НАСА: часть узбекской акватории Аральского моря высохла полностью

Восточная часть южной акватории Аральского моря, относящаяся к территории Узбекистана, впервые полностью высохла за последние 600 лет, свидетельствуют данные Национального управления США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (НАСА), обнародованные в понедельник. Корабли Аральского моряУказанная часть...

Последние динозавры Европы оставили свои следы в Пиренеях

10-09-2013 Просмотров:6960 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Последние динозавры Европы оставили свои следы в Пиренеях

Следовые дорожки, найденные палеонтологами в испанских Пиренеях, были оставлены неизвестными утконосыми динозаврами за 300 тысяч лет до мел-палеогенового вымирания. По человеческим меркам эти события разделяет огромный срок, но для геологической...

top-iconВверх

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