Czytaj RNA związane z ludzkim genomem DNA było jedną z najbardziej znanych cząsteczek tegorocznego marcowego kongresu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego. W serii wykładów naukowcy z całego świata przedstawili swoje spostrzeżenia uzyskane dzięki eksperymentom i symulacjom dotyczącym dynamiki i ewolucji tej cząsteczki. Celem jest po prostu poszukiwanie źródła życia. W przeciwieństwie do jej bardziej znanego krewnego? DNA? RNA nie składa się z dwóch nici molekularnych, które są zwinięte w podwójną helisę, ale tylko z jednej nici. Jednak informacja genetyczna jest również kodowana w jednoniciowych cząsteczkach RNA przez sekwencję czterech zasad przyłączonych do nici molekularnej. Prostsza struktura RNA od dawna prowadzi biologów ewolucyjnych do przekonania, że ​​pierwsze organizmy na świecie przechowują swoją informację genetyczną w cząsteczkach RNA.

Dlatego, aby zrozumieć ewolucję genetyczną życia, niezwykle ważne jest obserwowanie dynamiki cząsteczek RNA w różnych warunkach zewnętrznych. Ralf Bundschuh z Ohio State University i współpracownicy z University of California w San Diego analizowali zachowanie się temperatury cząsteczek RNA za pomocą symulacji komputerowych. Naukowcy odkryli, że RNA, podobnie jak woda, przyjmuje różne fazy w różnych zakresach temperatur. W niskich temperaturach cząsteczki zachowują się jak szkło, w wyższych temperaturach bardziej jak stop.

Z kolei zależne od temperatury właściwości mechaniczne RNA mają duży wpływ na ich trójwymiarową strukturę przestrzenną? ograniczają możliwości składania cząsteczki. Ranjan Mukhopadhyay, badacz z laboratoriów NEC, przedstawił własne symulacje komputerowe fałdowania RNA na tym samym sympozjum. Co ciekawe, wykazali, że możliwe struktury przestrzenne cząsteczki RNA są najbardziej stabilne wtedy i tylko wtedy, gdy składa się z sekwencji dokładnie czterech różnych zasad. To tłumaczy, dlaczego cząsteczki RNA z czterema zasadami były w stanie zapewnić sobie pozycję w trakcie ewolucji w porównaniu z wariantami o większej lub mniejszej liczbie zasad.

Erik Schultes z Whitehead Laboratories z Massachusetts Institute of Technology przedstawił przegląd mutacji RNA eksperymentalnie dokonanych przez zastąpienie pojedynczych zasad. Jego wyniki sugerują, że wiele różnych cząsteczek RNA o różnych funkcjach może wrócić do jednego poprzednika. pokaz

Stefan Maier

© science.de

Zalecane Wybór Redakcji