DNA ja tema nõbu RNA talletavad geneetilist teavet ja võimaldavad elu sellisena, nagu me seda teame - aga mis siis, kui miljonid vähemtuntud kemikaalid saaksid teha täpselt sama asja?
Uus uuring viitab sellele, et enam kui miljon keemilist välimust võiksid kodeerida bioloogilist teavet samamoodi nagu DNA. Autorid, uus uurimus, mis avaldati 9. septembril ajakirjas Journal of Chemical Information and Modeling, võiksid suunata uute ravimite sihtmärkidele, selgitada, kuidas elu esmakordselt Maal arenes, ja isegi aidata meil otsida eluvorme väljaspool meie planeeti. kirjutas.
"On tõeliselt põnev kaaluda alternatiivsete geneetiliste süsteemide potentsiaali ... et need võivad tekkida ja areneda erinevates keskkondades, võib-olla isegi meie päikesesüsteemi teistel planeetidel või kuudel," on kaasautor Jay Goodwin, Emory ülikooli keemik , öeldi avalduses.
Mõlemad tuntud nukleiinhapete tüübid DNA ja RNA sisaldavad keemilisi bitte, mida nimetatakse nukleotiidideks, mis seovad end kindlas järjekorras ja edastavad erinevaid andmeid, sõltuvalt nende järjestusest, sarnaselt üksikute tähtedega kirjalikus lauses. Mõned looduslikud ja inimtegevusest tulenevad molekulid jäljendavad DNA põhistruktuuri, kuid enne polnud keegi veel üritanud kokku lugeda, kui palju neid sarnaseid võib olla, kirjutasid autorid.
"Bioloogias on kahte tüüpi nukleiinhappeid," ütles Tokyo tehnikainstituudi keemik Jim Cleaves avalduses. "Tahtsime teada, kas leidub veel üks või isegi miljon rohkem."
"Vastus on see, et arvatavasti on neid palju, palju rohkem," sõnas Cleaves.
Autorid kavandasid arvutiprogrammi nukleiinhappeliste molekulide keemiliste valemite genereerimiseks. DNA-s moodustuvad nukleotiidid selgelt eristuvateks paarideks ja koonduvad üksteise külge, nii et teadlased veendusid, et nende loodud molekulid võivad moodustuda samal viisil. Lõpuks pani nende programm kokku enam kui 1160 000 erinevat molekuli, mis vastas neile põhikriteeriumidele.
"Me olime selle arvutuse tulemuse üle üllatunud," ütles avalduses Kölni Saksa kosmose- ja kosmosekeskuse keemik Markus Meringer. "Oleks väga raske a priori hinnata, kas nukleiinhapete sarnased tellingud on enam kui miljon. Nüüd me teame ja võime hakata uurima mõnda neist laboris."
Sarnane välimus võib selgitada lugu elust Maal, enne kui DNA ja RNA domineerisid bioloogia maailmas. Autorid soovitasid teoreetiliselt, et evolutsioon on mõne muu sellise molekuliga läbi viinud "testkäigud" enne nukleiinhapetele asumist kui parimate geneetilise teabe edastajaid.
Nad lisasid, et sarnased tooted võivad tulevikus ka meditsiinilisi edusamme soodustada. Nukleotiididele sarnaseid ravimeid kasutatakse juba avalduse kohaselt ohtlike viiruste ja pahaloomuliste vähirakkude kahjustamiseks inimkehas. Käes olevate struktuurilt sarnaste molekulide raamatukogu abil võiksid ravimiarendajad kasutada DNA-välimust kui peamist relva haiguste vastases võitluses.
"On absoluutselt põnev mõelda, et tänapäevaseid arvutusmeetodeid kasutades võime komistada uutele ravimitele, otsides DNA-le ja RNA-le alternatiivseid molekule, mis salvestaksid pärilikku teavet," ütles Emory ülikooli biokeemik Pieter Burger.
