Ученые создали искусственную молекулу, способную размножаться

Ученым научно-исследовательского института города Ла-Джолла в американском штате Калифорния удалось создать полностью искусственную молекулу, способную без какой-либо посторонней помощи самовоспроизводиться.

Новые порожденные молекулы при попадании в соответствующую среду воспроизводятся и дальше, причем дальнейший процесс репликации происходит все быстрее и быстрее. Точно также происходит и развитие всех живых эмбрионов. По мнению ученых, новая разработка, вероятно, сможет пролить свет на основы происхождения жизни, а также помочь в реализации концепции создания так называемой синтетической жизни.

«Очевидно, что сделанное нами относится больше не к области химии, а к области биологии. Надеюсь, что позже нам удастся воссоздать молекулы со всеми фундаментальными свойствами жизни: функционированием, размножением и эволюцией», - сказал биохимик Джеральд Джойс.

По его словам, их разработка отдаленно напоминает РНК живых существ. По предположению современных исследователей, первые формы жизни на нашей планете не имели ДНК для хранения генетической информации, вместо этого они использовали молекулы РНК, которые в отличие от молекул ДНК могут выступать катализаторами химических реакций. «Мы стараемся понять самые первые шаги жизни на нашей планете», - отметил Джойс.

По утверждению калифорнийских ученых, в естественных условиях в основе всех РНК есть специальные ферменты - рибоэнзимы, однако в искусственной молекуле от них было решено отказаться, чтобы создать всю биологическую цепочку буквально с нуля. Сейчас часть работ уже завершена и созданное соединение способно выполнять простую, но очень важную функцию: разделяться на две более короткие РНК-подобные молекулы, после чего каждая из новосозданных молекул сама достраивает половину недостающего биологического материала.

Биологи говорят, что молекула неплохо себя копирует, но все-таки этот процесс не похож на деление клеток в природе. Реплицированные клетки способны далее делиться, но в конечном итоге, за счет других биологических примесей РНК-подобные соединения окончательно распадаются и молекулы более не способны делиться. Кроме того, молекулы «второго поколения» не способны взаимодействовать друг с другом, сообщает cybersecurity.ru.

Для того, чтобы исключить процесс «засорения» биологического материала, специалисты изменили молекулу таким образом, чтобы она могла воспроизводить аналог функционирующего РКН-рибоэнзима, кроме того молекулы научились обмениваться ферментами. Таким образом, получилась перекрестная репликация. Популяция идет попарно и до тех пор, пока минимально необходимого количества материала не останется в молекулах.

Далее группа ученых намерена усложнить процесс репликации молекул, добавив в него важную биологическую концепцию - естественный отбор. Внеся некоторые химические изменения в рибоэнзимы, у специалистов получилось 288 различных комбинаций молекул, которые могут выступать строительными блоками, а могут таковыми и не являться.

«В итоге у нас получилось странное подобие теории Дарвина: из процесса размножения у нас вышли несколько пар победителей и несколько пар «проигравших» молекул, которые не смогли воссоздать новые структуры. «Проигравшие» молекулы я бы уже не назвал живыми», - сказал Джойс.

Источник : focus.in.ua

Ещё в разделе

Система сборки вируса реконструирована на атомном уровне

Система сборки вируса реконструирована на атомном уровне

Ученые из университета Пурдью (США) описали атомную структуру белкового комплекса, обеспечивающего финальный этап сборки вируса.

Большая роль малых РНК

Большая роль малых РНК

Ведущая молекулярно-биологическая лаборатория мира сообщила сразу о двух открытиях, сделанных биологами при изучении так называемых малых, или некодирующих, РНК. Эти молекулы не несут информации о структуре белка, однако связаны с важнейшии процессами в ж

Открыт новый тип молекул РНК

Биологи из лабораторий Колд-Спринг-Харбор описали ранее считавшиеся &񗝣мусорными&񗝣 фрагменты ДНК.

Европейские ученые заглянули под "шапку" вируса гриппа

Группа исследователей из Европейской лаборатории молекулярной биологии (European Molecular Biology Laboratory - EMBL) в Гренобле раскрыла один из механизмов размножения вируса гриппа, что может помочь в создании новых лекарств и вакцин от этой болезни, го

Найдено свидетельство родства тираннозавров и птиц

Найдено свидетельство родства тираннозавров и птиц

Учёные из Гарварда (Harvard University) и университета Северной Каролины (North Carolina State University) с помощью молекулярных исследований впервые доказали, что динозавры и птицы — всё-таки родня.

Разработан новый принцип установления личности человека

Американские ученые разработали новый принцип установления личности человека, не столь надежный, как анализ ДНК, но зато более быстрый и, возможно, менее накладный.

Ученые открыли молекулу, которая блокирует работу онкогена саркомы Эвинга

Ученые открыли молекулу, которая блокирует работу онкогена саркомы Эвинга

Исследователи из Университетского Медицинского центра, Джорджтаун (Georgetown University Medical Center) обнаружили небольших размеров молекулу, которая, по их словам, блокирует действие онкогена, отвечающего за развитие саркомы Эвинга. Саркома Эвинга – э

Стабилизирующий отбор у млекопитающих справляется с мутациями в митохондриях всего за два поколения

Ученым удалось проследить процесс отбора митохондрий в клетках мышей. Выяснилось, что организм высшего животного способен чрезвычайно эффективно избавляться от мутантных митохондрий: они исчезают уже через 2–6 поколений.

Клетки тоже страдают от "вредной" зависимости

"Зависимость" клеток от определенного фактора роста делает немалый вклад в развитие рака, вызванного эпигенетическими изменениями, такими как несоответствующая активация нефункционирующего гена, утверждают ученые.

Древний организм прототаксит (Prototаxites) оказался шестиметровым грибом

Химический анализ окаменелостей древнего шестиметрового живого организма с древоподобным стволом показал, что это гриб, сообщает New Scientist. Долгое время учёные считали прототаксит Prototаxites) хвойным деревом.

Новое исследование позволит разработать лекарство от опасной геморрагической лихорадки

Новое исследование позволит разработать лекарство от опасной геморрагической лихорадки

Открытие сотрудников Университета Южной Калифорнии (USC) может привести к созданию вакцины для лечения и профилактики геморрагической лихорадки, которую разносят клещи.

Нематоды стали источником нового класса антибиотиков

Нематоды стали источником нового класса антибиотиков

Международная группа ученых, в состав которой вошли представители из Америки и Франции, объявила о создании нового класса антибиотиков с названием «одилорабдины». Благодаря проведенным испытаниям на мышах удалось подтвердить эффективность лекарства против разных типов бактериальных организмов – грамположительных и грамотрицательных.

У птиц свой, уникальный «компас»

У птиц свой, уникальный «компас»

Как известно, птицы ориентируются по магнитному полю планеты, что в свою очередь помогает им в дальних перелетах. Длительное время было принято считать, что в данном случае большую роль играет наличие большого количества соединений железа, содержащегося в клетках у основания клюва. Но уже в последние годы находится все больше доказательств того, что дело совсем не этом, а в уникальном типе белков, которые вырабатываются в клетках некоторых тканей глаза.

Неужели половые клетки еще полностью не изучены?

Неужели половые клетки еще полностью не изучены?

Группа американо-шведских ученых обнаружила новые структуры спиралевидной формы в составе микротрубочек, входящих в состав жгутика сперматозоида. Ранее неизвестные структуры получили название TAILS. Исследователям пока что неизвестно в чем предназначение вышеупомянутых структур, но есть предположение, что именно они помогают контролировать направление движения сперматозоида.

В организме брюхоногих нашли анальгетик

В организме брюхоногих нашли анальгетик

Американские исследователи из Университета Юты выяснили, что в организме морских улиток содержится соединение Rg1A. Данное соединение может заменить опиоиды в качестве обезболивающего средства. Более того, эксперименты, которые были проведены на грызунах показали, что эффект сохраняется на протяжении трех суток.

В желудке могут образоваться психоактивные вещества

В желудке могут образоваться психоактивные вещества

Американские ученые обнаружили, что каннабидиол (КБД), который не обладает психоактивными качествами, в случае употребления способен превращаться в тетрагидроканнабинол. Это дает четкие объяснения, почему у детей, принимавших КБД для лечения эпилепсии, наблюдались побочные эффекты.

Иммунная система может не только помогать организму

Иммунная система может не только помогать организму

Команда ученых из Ноттингемского университета выяснила, что тяжелые грибковые инфекции, которые спровоцированы плесенью Aspergillus terreus, могут использовать клетки человеческой иммунной системы для распространения по организму, что в конечном итоге становится причиной системного заболевания.

Теперь загар будут получать при помощи половых гормонов

Теперь загар будут получать при помощи половых гормонов

Последнее исследование ученых показало, что пигментация кожи регулируется при посредстве эстрогена и прогестерона, которые являются важнейшими женскими половыми гормонами.

Как акулы видят друг друга

Как акулы видят друг друга

Ученые решили узнать, как акулы видят друг друга, но чтобы достигнуть своей цели, им пришлось сконструировать специальную видеокамеру, которая способна показывать мир глазами вышеупомянутых хищников.

Грудное молоко – зачем оно ребенку

Грудное молоко – зачем оно ребенку

Ученые из Цюрихского института физиологии опубликовали доклад о том, что по их мнению грудное молоко человека может быть самым сложным по своему составу среди всех млекопитающих. Результаты эксперимента показали, что оно содержит более 200 разных сахаров, а это в свою очередь, значительно превышает их количество в молоке коров.

Оценка:

Пока комментариев нет