DNS un tās brālēnu RNS glabā ģenētisko informāciju un nodrošina dzīvību tādu, kādu mēs to zinām, bet kā būtu, ja miljoniem mazāk zināmu ķīmisku vielu varētu darīt tieši to pašu?
Jauns pētījums liecina, ka vairāk nekā 1 miljons līdzīgu ķīmisko vielu varētu kodēt bioloģisko informāciju tādā pašā veidā kā DNS. Jaunais pētījums, kas 9. septembrī tika publicēts žurnālā Chemical Information and Modeling, varētu norādīt ceļu uz jauniem farmaceitisko zāļu mērķiem, izskaidrot, kā dzīvība vispirms attīstījās uz Zemes, un pat palīdzēt mums meklēt dzīvības formas ārpus mūsu planētas, raksta autori rakstīja.
"Ir patiesi aizraujoši apsvērt alternatīvu ģenētisko sistēmu potenciālu ... ka tās varētu būt radušās un attīstījušās dažādās vidēs, iespējams, pat uz citām planētām vai pavadoņiem mūsu Saules sistēmā," līdzautors Džejs Goodvins, Emorijas universitātes ķīmiķis. , teikts paziņojumā.
Gan DNS, gan RNS, kas ir divi zināmie nukleīnskābju veidi, satur ķīmiskus bitus, ko sauc par nukleotīdiem, kuri sasaista noteiktā secībā un atkarībā no to secības nodod dažādus datus, līdzīgi atsevišķiem burtiem rakstītā teikumā. Dažas dabiskas un cilvēka radītas molekulas atdarina DNS pamatstruktūru, taču līdz šim neviens nebija mēģinājis saskaitīt, cik daudz no šiem līdzīgajiem varētu būt, raksta autori.
"Bioloģijā ir divu veidu nukleīnskābes," paziņojumā sacīja Tokijas Tehnoloģiju institūta ķīmiķis līdzīpašnieks Džims Klevess. "Mēs gribējām zināt, vai ir vēl viens meklējamais vai pat vēl miljons."
"Atbilde ir tāda, ka, šķiet, ir daudz, daudz vairāk, nekā tika gaidīts," sacīja Klīvss.
Autori izstrādāja datorprogrammu, lai ģenerētu ķīmiskās formulas nukleīnskābēm līdzīgām molekulām. DNS kodolā nukleotīdi veidojas atšķirīgos pāros un saliek vienā līnijā, tāpēc zinātnieki pārliecinājās, ka to ģenerētās molekulas var veidoties tādā pašā veidā. Beigu beigās viņu programma salika vairāk nekā 1 160 000 dažādu molekulu, kas atbilda šiem pamatkritērijiem.
"Mēs bijām pārsteigti par šī aprēķina iznākumu," paziņojumā teikts līdzautora Markusa Meringera, Ķelnes Vācijas Aviācijas un kosmosa centra ķīmiķa. "Būtu ļoti grūti a priori novērtēt, vai ir vairāk nekā miljons nukleīnskābēm līdzīgu sastatņu. Tagad mēs zinām, un mēs varam sākt izpētīt dažus no tiem laboratorijā."
Daudzveidīgo līdzīgo var noskaidrot stāstu par to, kā dzīvoja Zeme, pirms DNS un RNS dominēja bioloģijas pasaulē. Autori ieteica, ka evolūcija, iespējams, ir veikusi "testa braucienus" ar dažām no šīm molekulām, pirms tie nostādās nukleīnskābēs kā labākie ģenētisko datu konveijeri.
Viņi piebilda, ka līdzīgi izskats var arī veicināt medicīnisko attīstību nākotnē. Narkotikas, kas atgādina nukleotīdus, jau tiek izmantotas bīstamu vīrusu un ļaundabīgu vēža šūnu iznīcināšanai cilvēka ķermenī, teikts paziņojumā. Tā kā uz rokas ir strukturāli līdzīgu molekulu bibliotēka, zāļu izstrādātāji potenciāli var izmantot DNS līdzīgus veidus kā galveno ieroci cīņā pret slimībām.
"Ir absolūti aizraujoši domāt, ka, izmantojot mūsdienu skaitļošanas paņēmienus, mēs varētu paklupt uz jaunām zālēm, meklējot alternatīvas molekulas DNS un RNS, kas var uzglabāt iedzimtu informāciju," sacīja Emory universitātes bioķīmiķis līdzautors Pīters Burgers.
