DNR ir jos pusbrolio RNR kaupia genetinę informaciją ir įgalina gyvenimą, kokį mes jai žinome, bet kas būtų, jei milijonai mažiau žinomų chemikalų galėtų padaryti tą patį?
Naujas tyrimas rodo, kad daugiau nei 1 milijonas panašių cheminių medžiagų galėtų užkoduoti biologinę informaciją taip, kaip tai daro DNR. Naujas tyrimas, paskelbtas rugsėjo 9 d. Žurnale „Chemical Information and Modeling“, gali nurodyti kelią į naujus farmacinių vaistų tikslus, paaiškinti, kaip gyvybė pirmiausia vystėsi Žemėje, ir netgi padėti mums ieškoti gyvybės formų už mūsų planetos ribų, teigia autoriai rašė.
„Išties įdomu apsvarstyti alternatyvių genetinių sistemų potencialą ... kad jos galėjo atsirasti ir išsivystyti skirtingoje aplinkoje, galbūt net kitose planetose ar mėnuliuose mūsų saulės sistemoje“, - bendraautorius Jay Goodwin, Emory universiteto chemikas. , sakoma pranešime.
Tiek DNR, tiek RNR - dvi žinomos nukleorūgščių rūšys - turi cheminių bitų, vadinamų nukleotidais, kurie susieja tam tikra tvarka ir perduoda skirtingus duomenis, atsižvelgiant į jų seką, panašius į atskiras raides rašytiniame sakinyje. Kai kurios natūralios ir žmogaus sukurtos molekulės imituoja pagrindinę DNR struktūrą, tačiau iki šiol niekas nebandė suskaičiuoti, kiek tokių panašių gali būti, rašo autoriai.
„Biologijoje yra dviejų rūšių nukleorūgštys“, - sakoma Tokijo technologijos instituto chemiko Jimo Cleaveso bendraautoryje. "Mes norėjome sužinoti, ar yra dar vienas ieškomas dalykas, ar dar milijonas."
„Atsakymas yra toks, kad atrodo daug, daug daugiau, nei buvo tikėtasi“, - teigė Cleavesas.
Autoriai sukūrė kompiuterinę programą, skirtą generuoti į nukleorūgštis panašių molekulių chemines formules. DNR nukleotidai susideda iš skirtingų porų ir susilieja eilutėje, todėl mokslininkai pasirūpino, kad jų generuojamos molekulės galėtų formuotis vienodai. Galų gale jų programa sudarė daugiau nei 1 160 000 skirtingų molekulių, kurios atitiko šiuos pagrindinius kriterijus.
„Mes buvome nustebinti šio skaičiavimo rezultato“, - pranešime teigė Vokietijos oro erdvės centro Kelne chemikas Markusas Meringeris. "Labai sunku būtų a priori įvertinti, ar yra daugiau nei milijonas nukleorūgščių panašių pastolių. Dabar mes žinome ir galime pradėti tyrinėti kai kuriuos iš jų laboratorijoje."
Daugybė panašių pavyzdžių gali paaiškinti istoriją, kaip susiklostė gyvenimas Žemėje, prieš tai, kai DNR ir RNR dominavo biologijos pasaulyje. Teoriškai evoliucija galėjo atlikti „bandomuosius važiavimus“ su kai kuriomis iš šių molekulių, prieš tai įsitaisydama ant nukleorūgščių, kaip geriausius genetinių duomenų konvejerius, siūlė autoriai.
Panašios išvaizdos taip pat gali paskatinti medicinos pažangą ateityje, pridūrė jie. Narkotikai, primenantys nukleotidus, jau naudojami siekiant sunaikinti pavojingus virusus ir piktybines vėžio ląsteles žmogaus organizme, teigiama pranešime. Turėdami po ranka struktūriškai panašių molekulių, vaistų kūrėjai galėtų naudoti panašius DNR kaip pagrindinius ginklus kovoje su liga.
„Be galo įdomu galvoti, kad naudodamiesi moderniais skaičiavimo metodais, mes galime suklupti dėl naujų vaistų, ieškodami alternatyvių molekulių DNR ir RNR, kurie galėtų kaupti paveldimą informaciją“, - teigė Emory universiteto biochemikas Pieteris Burgeris.
