Был ли на Земле мир РНК?

  • 28 ноября, 2017
    0 Comments

    Как известно, в основе жизни лежит «содружество» нуклеиновой кислоты и белка. Нуклеиновые кислоты зашифровывают в себе генетическую информацию (то есть информацию о строении белков), а белки выполняют химические реакции, которые сами по себе идти не могут (в том числе и реакцию копирования нуклеиновой кислоты). 

    Иными словами, белок не может появиться без нуклеиновой кислоты, а нуклеиновая кислота – без белка. Но тогда возникает вопрос, как мог возникнуть генетический код. Все не могло вдруг собраться случайно и заработать: вероятность случайной сборки самой простой системы из белка и нуклеиновой кислоты исчезающе мала.

    Но исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл и Оклендского университета утверждают, что гипотеза мира РНК на самом деле неверна, и что к ней просто слишком привыкли, чтобы обращать внимание на ее слабые места и на новые данные, которые говорят не в ее пользу. Авторы работы полагают, что ключевое событие в зарождении жизни – это не то, что нуклеиновые кислоты «научились» сами себя копировать, а то, что появился механизм, который поставил в соответствие определенным комбинациям в нуклеиновой кислоте определенные аминокислоты. Иными словами, самое важное в зарождении жизни – появление генетического кода, когда генетическая информация действительно стала информацией.

    Как это могло происходить, описывается в статье в Molecular Biology and Evolution. Чарльз Картер (Charles Carter) и Питер Уиллс (Peter Wills) сосредоточилась на ферментах аминоацил-тРНК-синтетазах, или арсазах. Они соединяют аминокислоты с транспортными РНК (тРНК), которые называются так потому, что приносят нужные аминокислоты туда, где синтезируется белок. Каждую аминокислоту нужно прицепить к ее тРНК, и именно эту работу выполняют арсазы. Фермент должен точно узнать тРНК и аминокислоту, которую он собирается к ней присоединить; если фермент сработает неточно, то при синтезе белка возникнет ошибка и белок может оказаться нерабочим, а то и вообще вредным.

    Подробнее см.: https://www.nkj.ru/news/32600/ (Наука и жизнь, Был ли на Земле мир РНК?)
     

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    Ученые из клиники Майо решили изучить влияние микрогравитации на рост и биологические свойства стволовых клеток, для чего в ближайшее время будет подготовлен эксперимент по культивирования стволовых клеток человека на МКС. Спицалисты считают, что микрогравитация и невесомость могут не просто менять регенеративный потенциал стволовых клеток, но и стать новым способом более эффективного культивирования и найти свое применение в тканевой инженерии.

  • Twitter лента