Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Ученые приближаются к созданию искусственной жизни

Ученые приближаются к созданию искусственной жизни
Недавно синтезированная самособирающаяся молекула напоминает самую раннюю форму материала переносящего биологическую информацию, являющейся переходной стадией между безжизненными веществами и сложной генетической архитектурой жизни.


Молекула тПНК (тиоэфир пептид нуклеиновая кислота) способна при соединении с другими молекулами спонтанно подражать форме ДНК и РНК. Отдельно молекулы собираются в изменяющиеся нити, способные трансформироваться в устойчивые конфигурации.

Молекулы пока еще не имеют возможности самовоспроизведения, которая является показателем жизни, но она близка к этому. Что ещё лучше, её создание не требует никаких ферментов, молекул облегчающих химические реакции, которых не существовало в исконном мире.

“Существовало множество пробирочных экспериментов по развитию химических последовательностей, однако не было системы, которая могла бы самостоятельно сформироваться без участия ферментов, - рассказывает Реза Гхадири, биохимик из научно-исследовательского института Скриппса создавший тПНК. – Наша молекула удовлетворяет некоторым требованиям долгосрочной цели по созданию химической системы способной к прохождению дарвинистской эволюции”.

Среди соавторов молекулы тПНК также числится Лесли Оргел, биохимик, впервые выдвинувший гипотезу о том, что ДНК эволюционировала из РНК - простой информационной молекулы, которая в наши дни формирует геномы вирусов и облегчает изготовление белка в клетках.

Широко принятая среди ученых гипотеза мира РНК требует признания нескольких критических шагов, которые были относительно удовлетворительно объяснены учёными совсем недавно. Один такой шаг - формирование химических предшественников РНК. Другой шаг применяет накопление предшественников в РНК, которая, несмотря на свою относительную простоту, сопротивлялась попыткам синтеза в исконных условиях.

В эксперименте, результаты которого были изданы несколько недель назад в журнале Nature, цикл испарения и конденсации дистиллировал соединение первичных химикатов в несколько ключевых компонентов РНК, что обеспечило ответ на проблему формирования предшественника РНК. И тПНК может осветить то, как из этих компонентов появилась РНК.

“Это мир, который существовал перед РНК. Имеется гипотеза гласящая, что РНК настолько сложна, поэтому, скорее всего она возникла не на пустом месте, -  рассказывает соавтор этого исследования Люк Леман (Luke Leman), биохимик из научно-исследовательского института Скриппса. - Таким образом, мы нуждаемся в некоторой более примитивной генетической системе, с которой игралась природа, прежде чем решилась переработать её в РНК”.

Учёные и ранее пытались создать прото-генетический материал, однако их усилия оказались тщетными, так как их работы основывались на усилении химической реакции ферментами, которые вероятно не существовали в условиях молодой Земли. Все эти эксперименты предполагали, что РНК собиралась бы блок за блоком, каждый блок являлся бы полностью самодостаточной частью.

Вместо этого Гхадири искал полный химический остов, к которому могли бы присоединяться нуклеиновые основания  A, T, Ц и Г. Вместо использования остова из сахара и фосфата найденного в РНК и ДНК учёный идентифицировал пептид - маленькую молекулу, составленную из первородных аминокислот, которая также функционировала как остов.

“С точки зрения предбиотической химии это концептуально новый способ формирования генетического полимера”.

Нуклеиновые основания автоматически придерживались бы пептида, свободно отделяясь и присоединяясь до тех пор, пока не будет создана стабильная система. При смешивании в воде при комнатной температуре с единичными цепочками ДНК или РНК, молекулы тПНК выстраивают себя в дополнительные цепочки, возможно отражая возможную способность таких генетических материалов по дублированию.

Тем не менее Гхадири предостерёг, что тПТК не должна рассматриваться в качестве прямого аналога ранней жизни, пока это просто демонстрация правдоподобия подобной системы. “Если эти типы молекул в некоторый момент собираются эволюционировать к миру РНК, то они должны иметь пересекающиеся взаимодействия и быть способными к взаимодействию с РНК, - рассказывает он. - Мы продемонстрировали оба эти свойства”.

Биолог Антонио Лазкано из национального автономного университета Мехико назвал работу синтетическим прорывом биологии, и тоже повторил предупреждение по поводу того, что химические мосты между предком РНК и миром РНК “полностью неизвестны и могут быть только предположены”.

По мнению  Джона Сузерланда, химика из университета Манчестера, новое исследование, важно не столько в плане обеспечении возможности проникновения в суть, сколько в плане содействия возможному созданию жизни в лаборатории.

“Эта важная и очень инновационная работа потенциально может раскрыть тайну происхождения жизни, - считает Сузерланд. - Возможность того, что люди могли придумать альтернативную биологию, превосходящую ту, что произвела нас, просто сногсшибательна”.

Исследователи не останавливаются на достигнутом и продолжают искать другие типы пептидных остовов, которые могли бы поддерживать более сложные и устойчивые генетические структуры.

“Следующая фаза должна показать, способны ли эти молекулы к саморазмножению, - рассказывает Гхадири. – На это уйдёт ещё два или три года работы”.

На вопрос, когда из инертной химической смеси будет сотворена синтетическая жизнь, Гхадири отвечает, “Скоро. Если не в нашем поколении, то в следующем. Не дольше”.

По материалам журнала Wired

 

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
2
Метеоры помогают формировать марсианские облака

Метеоры помогают формировать марсианские облака

Как у Марса образовались облака? Исследователи Боулдера открыли секрет: просто добавьте метеоры.

Астрономы долго наблюдали за облаками в средней части атмосферы Марса, примерно в 30 километрах над поверхностью, и пытались объяснить, как они образовались. Новое исследование исследует эти скопления и предполагает, что они обязаны своим существованием «метеоритному дыму» - ледяной пыли, созданной космическим мусором, врезавшимся в атмосферу планеты. Полученные данные являются хорошим напоминан...
18.06.19 12:21
0
4
На Марсе обнаружили логотип Стартрека

На Марсе обнаружили логотип Стартрека

Ученые говорят, что это просто совпадение.

После более 50 лет франчайзинга Стартрек все еще повсюду. Мы получаем новые телешоу, новые (нецензурные) фильмы и новые поколения поклонников, которые ценят классические сериалы. И теперь, по стечению обстоятельств, ученые нашли один из фирменных логотипов франшизы там, где еще никто не бывал: на Марсе. Mars Reconnaissance Orbiter был запущен в 2005 году и до сих пор вращается вокруг Красной план...
16.06.19 00:18
0
5
Хаббл наводит взгляд на галактику NGC 4501

Хаббл наводит взгляд на галактику NGC 4501

NGC 4501 находится в южной части скопления галактик Большой медведицы I.

Этот кластер особенно богат спиральными галактиками, такими как NGC 4051, и входит в состав Сверхскопления Девы, в котором также находится Млечный Путь. Когда массивные звезды умирают, они освещают космос яркими взрывными вспышками света и материи, известными как сверхновые. Это событие невероятно яркое и выделяет большое количество энергии из-за чего становится похожим на яркую новую звезду, кот...
15.06.19 00:57
0
4
Хаббл наблюдает за крошечной галактикой с большим сердцем

Хаббл наблюдает за крошечной галактикой с большим сердцем

В этом поле ярких звезд на переднем плане лежит ESO 495-21 - крошечная галактика с большим сердцем.

Диаметр ESO 495-21 всего 3000 световых лет, но это не мешает ей неистово образовывать огромное количество звезд. Так же в ней может находиться сверхмассивная черная дыра. Это необычно для галактики такого размера и может дать интригующие подсказки о том, как галактики образуются и развиваются. ESO 495-21 расположена на расстоянии около 30 миллионов световых лет в созвездии Компас. В ней происходи...
14.06.19 02:21
0
2
С помощью бактерий производят синтетический перламутр

С помощью бактерий производят синтетический перламутр

Ученые используют бактерии для разработки дешевого и экологичного метода размножения перламутра для использования в различных областях.

Перламутр очень красив в ювелирных изделиях, но он также один из самых твердых, жестких и устойчивых материалов в природе. Перламутр представляет собой твердое переливающееся покрытие, находящееся снаружи жемчуга и внутри раковин некоторых моллюсков. Его микроструктура похожа на кирпичную стену - она состоит из сложенных, похожих на кирпичики, пластин карбоната кальция, соединенных вместе биоп...
24.04.19 17:13
0
5
Ученые создали ДНК-подобную молекулу, чтобы помочь поиску инопланетной жизни

Ученые создали ДНК-подобную молекулу, чтобы помочь поиску инопланетной жизни

В результате исследовательского прорыва, финансируемого НАСА, ученые синтезировали молекулярную систему, которая, как ДНК, может хранить и передавать информацию.

Этот беспрецедентное открытие предполагает, что может существовать альтернатива жизни на основе ДНК, какой мы ее знаем, - генетическая система жизни, которая может быть в других мирах. Эта новая молекулярная система, которая не является новой формой жизни, предполагает, что ученым, ищущим жизнь за пределами Земли, возможно, придется переосмыслить то, что они ищут. ДНК представляет собой сложную мо...
22.02.19 19:54
0
6
Новый суперкомпьютер с 1 миллионом процессоров — самая быстрая в мире машина для моделирования мозга

Новый суперкомпьютер с 1 миллионом процессоров — самая быстрая в мире машина для моделирования мозга

Ученые создали самый большой «мозг» в мире — суперкомпьютер с миллионом процессоров и 1200 взаимосвязанными печатными платами, которые в комплексе работают как человеческий мозг.

Крупнейший в мире нейроморфный компьютер создавался более 10 лет. Компьютер имитирует нейронную связь клеток головного мозга. Машина работает на базе архитектуры SpiNNaker, которая моделирует работу человеческого мозга. Технология разработана в Advanced Processor Technologies Research Group Университета Манчестера под руководством профессора С.Б.Фарбера и основана на массо...
08.11.18 15:17
0
17
Как попасть в нано-эру?

Как попасть в нано-эру?

Нанолитейной называют литейный цех, работающий в масштабах, близких к нанотехнологическим.

Эта концепция делает ее роль схожей с той, что будут играть наноассемблеры, так как они считаются фабриками, работающими в той же масштабной модели. Самым удачным примером, имеющим сходство с нанолийтейной, является обычная клетка.Краткое изложениеОбщие сведенияВ рамках компьютерной модели биологического эксперимента были попытки скопировать основные свойства за счет создания виртуальной клетки с ...
05.10.18 21:21
0