Pitanje:
Život bez DNK?
Phonon
2011-12-15 20:20:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nipošto nisam stručnjak na tom polju, tek sam znatiželjan posjetitelj, ali razmišljao sam o tome i Google mi nije od velike pomoći. Znamo li bilo koji oblik života koji nema konvencionalnu dvostruku zavojnicu DNA kakvu poznajemo? Jesu li teoretizirane neke ozbiljne alternative?

Ne znam sasvim mogu li se virusi i prioni tretirati kao "živi" ...
Što se smatra živim? Ovo je dobro pitanje. Mislim da je sigurno nešto definirati kao živo kad je (1) sposobno održavati se i replicirati se i (2) može komunicirati sa svojom okolinom.
Bez obzira jesu li virusi i prioni "živi", oni za koje znamo da ne mogu opstati ni riječju bez RNA / DNA.
Slažem se s @Poshpaws, to je sjajno pitanje
Pet odgovori:
#1
+39
Poshpaws
2011-12-15 22:06:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Da bi se nastavilo s onim što je rekao mbq, izveden je niz studija "podrijetla života" koje sugeriraju da je RNA bila preteča DNA, takozvanog "svijeta RNA" (1). Budući da RNA može izvršavati obje uloge koje DNA i proteini danas obavljaju. Daljnja nagađanja sugeriraju da su stvari poput peptid-nukleinskih kiselina " PNA" mogle prethoditi RNA i tako dalje.

Katalitičke molekule i genetske molekule obično moraju imati različite značajke. Na primjer, katalitičke molekule trebale bi se savijati i imati mnogo gradivnih blokova (za katalitičko djelovanje), dok se genetske molekule ne bi trebale presavijati (za sintezu predloška) i imati malo gradivnih blokova (za visoku vjernost kopiji). To postavlja puno zahtjeva za jednu molekulu. Također, katalitički biopolimeri mogu (potencijalno) katalizirati vlastito uništavanje.

Čini se da RNA može uravnotežiti ove zahtjeve, ali tada je poteškoća u stvaranju RNA prebiotički - do sada njegovo nije postignuto. To je dovelo do interesa za modele "prije svega metabolizma" gdje rani život nema genetski biopolimer i nekako dovodi do genetskog nasljeđivanja. Međutim, čini se da je do sada ovo malo istraženo i uglavnom neuspješno (2).

uredi

Upravo sam vidio ovaj popularni članak u New Scientistu koji također raspravlja o TNA (nukleinska kiselina threose) i daje neke osnovne podatke za PNA, GNA (glikol nukleinska kiselina) i ANA (amiloid nukleinska kiselina).


(1) Gilbert, W., 1986, Nature, 319, 618 "Podrijetlo života: svijet RNA"

(2) Copley i sur., 2007, Bioorg Chem , 35, 430 "Podrijetlo RNA svijeta: zajednička evolucija gena i metabolizma."

Zapravo je postojalo istraživanje u kojem su uspjeli stvoriti (koristeći teorijske rane zemaljske uvjete) dvije od četiri RNA. Iako mi je uvijek teško pronaći video intervju za njega, pronašao sam ovo. http://www.wired.com/2009/05/ribonucleotides/
#2
+24
nico
2011-12-15 21:01:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nedavno je objavljeno izvješće o Scienceu, koje je imalo mnogo rezultata u općem tisku, u kojem je identificirana bakterija koja bi mogla živjeti u okruženju u kojem je arsen supstituiran s fosforom (jednom od komponenata DNK, čineći okosnicu). dvostrukog heliksa).

Ovo je izvorni rad:
Bakterija koja može rasti upotrebom arsena umjesto fosfora
i komentar se pojavio na temu Nature Mikrobi koji jedu arsen mogu redefinirati kemiju života

Međutim, mnogo se kritizira metodologije korištene u radu i bi li arsen zaista bio ugrađen u DNA umjesto fosfora.

Znanost je objavila nekoliko ovih kritika u uredničkoj bilješci I ovdje ćete pronaći Odgovor autora

Osim toga ... pa ako virus smatrate životnim oblicima, ima dosta onih koji nemaju dvolančanu DNA, ali umjesto toga imaju jednolančanu DNA ili jednolančanu RNA ili dvolančanu RNA.

XKCD on arsenic-based life

"o tome bi li arsen zaista bio ugrađen u DNA umjesto u fosfor." - I ja sam prilično sumnjičav. Razlika u (atomskim, kovalentnim) radijusima je [prilično] (http://www.webelements.com/phosphorus/atom_sizes.html) [velika] (http://www.webelements.com/arsenic/atom_sizes.html) , između ostalog. Razlika u [entalpijama veza] (http://www.webelements.com/periodicity/enthalpy_diatomics_MO/) s kisikom (fosfatom u odnosu na arsenat) čini se također značajnom, kao što se i očekivalo (što je atom veći, veze su slabije .
Također sam sumnjičav - ali fascinantan ako je točan!
Ne želim ulaziti preduboko u polemiku oko ove studije, ali od samog čitanja novina i razgovora s drugima, težina trenutnog mišljenja zasigurno je protiv rezultata arsena.
yamad, je li moguće prevladavajući skepticizam sažeti za one koji smo znatiželjni o rezultatu?
@KatieBanks, ovo nije moje područje pa bi zainteresirani trebali pročitati 8 kritika. Međutim, jedna od glavnih kritika je da njihov As + / P- medij ima dovoljno fosfora u tragovima da podrži rast koji pripisuju ugradnji arsena. Autori tvrde da njihova kontrola As- / P-, koja uopće ne pokazuje rast, ukazuje da to nije samo trag P koji podržava rast. Ovo je dobra poanta, ali ovo još uvijek ne zahtijeva tumačenje koje je ugrađeno u DNK. Njihovi ostali podaci također su kritizirani zbog nedovoljne čistoće u njihovim uzorcima / pripremama.
ovo je razotkriveno: http://news.nationalgeographic.com/news/2012/07/120709-arsenic-space-nasa-science-felisa-wolfe-simon/
Izvorne članke o @woliveirajr možete pronaći ovdje: [GFAJ-1 je organizam otporan na arsenate i ovisan o fosfatima] (http://www.sciencemag.org/content/337/6093/467.short) i [Odsutnost detektibilnog Arsenat u DNK iz ćelija uzgajanih u Arsenatu GFAJ-1] (http://www.sciencemag.org/content/337/6093/470.full). Međutim, ne bih išao toliko daleko da bih rekao da su oni "razotkrili" studiju, već samo dali bolje objašnjenje svojih rezultata (tj. Primijenili znanstvenu metodu).
Također: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22798070
#3
+13
Bart Jacobs
2011-12-15 21:07:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ovisi hoćete li nazvati prione životnim oblikom, ali prioni ne koriste (izravno) DNK za širenje. Oni tjeraju druge proteine ​​u pogrešno sklopljeno proteinsko stanje.

Opet ostaje pitanje treba li prione smatrati "živima".

Pitanje da su živi je sporno; prioni u konačnici ovise o DNA za njihovo razmnožavanje, jer domaćin mora generirati dodatni supstrat da bi se mogli preokrenuti.
To je razlog zašto stavljam "izravno" između zagrada. Strogo govoreći, prioni ne koriste DNA za širenje. Međutim, kao što ste naveli, zasigurno postoji prostor za raspravu.
Prioni, međutim, ne mogu promijeniti bilo koji protein u pogrešno sklopljeno stanje ... oni su pogrešno složeno stanje proteina PrP, koji organizam normalno sintetizira i za koji postoji gen.
Srećom ne mogu. Međutim, imajući na umu gornje pitanje, mislim da ovo nije bitno.
#4
+12
user59
2011-12-15 21:52:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Postoje ozbiljna nagađanja da se u podrijetlu života koristila RNA i kao enzim i kao nositelj genetske informacije.
Kasnije su ove informativne RNA evoluirale u stabilniju i manje reaktivnu DNA, enzimska uloga bila je dodijeljena proteinima, a RNA je samo ostala u najvažnije dijelove ekspresijskog lanca (mRNA i ribosom) i neke mehanizme regulacije.

#5
+3
March Ho
2015-03-01 14:51:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ovaj nedavni stanični rad spominje ribozim (RNA enzim) koji u sebe ligatira dva oligonukleotida. S obzirom na dovoljan izvor ulaznih oligonukleotida i ispravne uvjete, on može katalizirati vlastitu replikaciju i podvrgnuti se darvinovskoj evoluciji, a može se smatrati osnovnim oblikom života utemeljenog na RNK.

Autori pretpostavljaju da su replikatori RNA na bazi ligaze mogli biti prvi RNA replikatori, koji su kasnije zamijenjeni sada standardnom polimerizacijom:

Oslanja se na nešto drugačiji pristup na RNA enzimima s aktivnošću RNA ligaze po predlošku RNA kako bi se pridružili oligonukleotidnim supstratima da bi stvorili komplementarne RNA proizvode. Predloženo je da prvi replicirajući, evolucijski sustavi na Zemlji kojima upravlja ovaj mehanizam, a tek kasnije ovise o polimerizaciji ostataka po ostatcima

Treba napomenuti da RNA ribozim polimeraze već postoje, ali mnogi od njih osim strukture RNA zahtijevaju i proteine.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...