Ученые впервые синтезировали работающий фермент из искусственного аналога ДНК. Открытие позволяет понять, из чего могут состоять живые существа на других планетах.
Результаты исследования, проведенного британскими специалистами из Совета по медицинским исследованиям (MRC), опубликованы в журнале Nature.
Все живые организмы на Земле, а также вирусы, кодируют генетическую информацию при помощи полимеров ДНК и РНК. Эти полимеры состоят из отдельных нуклеотидов, соединенных при помощи остатков фосфорной кислоты. В состав нуклеотида входит азотистое основание и сахар. В случае РНК сахаром является рибоза, в случае ДНК - дезоксирибоза.
Недавно ученые из MRC создали синтетический аналог ДНК и РНК - так называемые ксено-нуклеотидные кислоты (КНК). В КНК используются такие же азотистые основания, как в РНК и ДНК, а нуклеотиды КНК также соединены фосфодиэфирными связями. Однако вместо рибозы и дезоксирибозы в состав КНК входят органические соединения, не встречающиеся в природе.
На этот раз ученые смогли синтезировать на основе четырех типов КНК небольшой фермент, способный сшивать и разрезать молекулы РНК. Считается, что именно такие ферменты, но состоящие из РНК, предшествовали появлению жизни на Земле. Однако теперь ясно, что в такой роли вместо РНК могут выступать и альтернативные соединения.
Инопланетянам ДНК и РНК не нужны
При создании фермента специалисты использовали КНК, в состав которой входят гексозы, то есть шестиуглеродные сахара (рибоза и дезоксорибоза относятся к пентозам, пятиуглеродным сахарам), а также фтор. «Наша работа показывает, что осуществлять каталитические реакции, необходимые для поддержания жизни, может не только РНК, это лишь историческая случайность, что живые организмы остановились именно на ней», -- пояснил Филипп Холлиджер, соавтор статьи.
Как отмечают авторы статьи, раз живые организмы не «обязаны» использовать ДНК и РНК, то жизнь могла зародиться и на планетах, химические условия которых значительно отличаются от земных. Интересно, что ферменты на основе КНК не распознаются иммунной системой, так что их можно будет вводить в организм человека для борьбы с микробами и вирусами.
Напомним, недавно американские ученые синтезировали два новых азотистых основания, которые не встречаются в природе и затем успешно внедрили их в ДНК кишечной палочки.
