Джереми Ингланд, физик из Массачусетского технологического института, предложил способ рассчитать количество энергии, которое требуется на воспроизведение жизни. Его оценки показали, что репликация РНК термодинамически значительно проще, чем репликация ДНК и, следовательно, должна была возникнуть раньше. Результаты, косвенно подтверждающие гипотезу РНК-мира, пока не опубликованы в рецензируемом журнале. Препринт работы доступен на сайте Корнельского университета. Кратко о ней пишет блог Technology Review.
Термодинамические расчеты основаны на статистической оценке биологической системы до и после репликации. Имея полную информацию о возможном состоянии частиц в системе, при которой допустимо существование жизни, можно рассчитать количество тепла, затрачиваемое на репликацию. Статистически оценивая эти состояния, физик в своих расчетах избежал термодинамического определения жизни, вынеся его за скобки мыслительного эксперимента (предполагается, что отделить живое от неживого всегда может определить внешний эксперт).
По оценкам ученого, с термодинамической точки зрения репликация РНК значительно проще репликации ДНК. На заре возникновения жизни вероятность репликации у РНК была значительно выше, чем у ДНК, что косвенно подтверждает гипотезу РНК-мира. Согласно ей, первые самовоспровоизводящиеся системы состояли из РНК, которая одновременно была и носителем наследственной информации и машиной для ее воспроизводства. Разделение функций произошло значительно позднее, когда ДНК стала использоваться как надежное хранилище информации (она химически устойчивей РНК), а ферментативная функция перешла к белкам.
Кроме того, Ингланду удалось оценить энергетическую эффективность репликации бактерий. По словам ученого, Escherichia coli на репликацию тратит всего в 2-3 раза больше термодинамически рассчитанного минимума. Впрочем, далеко не перед всякими бактериями стоят задачи максимальной оптимизации энергии (многие микроорганизмы тратят энергию просто на ускорение биохимических процессов). Возможно, для чрезвычайно медленно растущих океанических донных бактерий показатели энергоэффективности репликации могут оказаться еще более впечатляющими, чем у относительно благополучных E. coli.
По материалам lenta.ru
Другие новости по теме
Начальника штаба ЮВО заподозрили в попытке разжиться квартирой в Москве
Кандидат математических наук застрелил жену из автомата
На Кипре воры вынесли сейф из гостиничного номера, где отдыхала актриса Инна Чурикова с мужем
Британская полиция и саперы оцепили особняк убитого в Альпах туриста и эвакуируют жителей
В Подмосковье избиение журналистки "Новой газеты" и правозащитницы "повесили" на двух наркоманов
Причиной убийства семьи в Хакасии стал развод
В Петербурге банда женщин и мужчин в камуфляже ограбила музей с макетом России
"Золотую молодежь" Казани оставили без наркопритона
В Москве задержан ликвидатор из Дагестана
Челябинские полицейские во время учебных стрельб попали в грибника
СК проверит радиосигналы с пропавшего на Урале "кукурузника"
Тюменский тракторист обменял 6,5 тонн ячменя на шесть бутылок водки
Бразильский футболист убил родившую ему ребенка порнозвезду и скормил ее труп собакам, "чтобы сохранить репутацию"
Житель Белоруссии убил сбежавшую от него жену в Хакасии вместе с детьми и ее родителями
Челябинского полицейского поймали на наркоторговле
В Хакасии мужчина убил свою семью и застрелился
| |
|