06 август 2015

Хипотетични форми на живот: базиран на XNA синтетичен живот

Всичкият живот на Земята е базиран на две молекули носещи генетичната информация - ДНК и РНК. Учените от доста време се чудят може ли и други подобни молекули да служат за същото нещо. По принцип всеки полимер може да съдържа информация, но ДНК и РНК проявяват наследственост, закодиране и предаване на генетична информация, освен това са способни да се адаптират във времето чрез процеса на еволюция. ДНК и РНК са низове от молекули наречени нуклеотиди, изградени от три химически компонента - фосфат, пет-валентна захарна група (дезоксирибозна захар в ДНК или рибозна в РНК) и една от пет стандартни основи (аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил)

През 2012 екип от учени от Англия, Белгия и Дания разработват за първи път ксено-нуклеидна киселина (XNA), синтетичен нуклеотид, функционално и структурно подобен на ДНК и РНК. Това става чрез замяна на захарните групи. Подобни молекули са били създавани преди, но сега за първи път се показва, че те са способни да се репликират и еволюират. В ДНК и РНК репликирането става чрез молекули наречени полимерази, които могат да четат и преписват поредиците нуклеидни киселини. Екипът създава синтетични полимерази, които образуват шест нови генетични системи - HNA, CeNA, LNA, ANA, FANA и TNA.

Една от тях - HNA, хекситол нуклеинова киселина, се оказва достатъчно здрава, за да пази достатъчно генетична информация за основа на биологична система. Друга - теорезова нуклеинова киселина (TNA) е потенциален кандидат за мистериозната първична биохимия, която е царствала на Земята преди появата на живота.

Това откритие разкрива няколко потенциални възможности. Следващи изследвания могат да спомогнат за разработването на по-добри модели за появата на живота на Земята. XNA може да има терапевтични приложения, създавайки нуклеидни киселини способни да се прикачат към определени молекулни цели без да деградират толкова бързо колкото ДНК и РНК. Те дори могат да са основа за създаването на молекулярни машини или за изцяло синтетични форми на живот.

Преди обаче това да е възможно, трябва да се създадат ензими приспособени за определена XNA. Някои от тях вече са разработени - през 2014 във Великобритания. Има обаче опасна хипотетична възможност - XNA да проникне в генетичната информация на ДНК / РНК организъм и да причини вреда, затова трябва да се вземат преохранителни мерки.

Източник

Няма коментари:

Публикуване на коментар