Egy új informatikai modell segíthet megmagyarázni az élet kialakulását

A tudósoknak eddig még nem sikerült előállniuk azzal, hogy az élethez szükséges információkat tartalmazó molekulák – fehérjék, DNS és RNS – hogyan jöttek létre egyszerű vegyületekből több mint 4 milliárd évvel ezelőtt. Most a Stony Brook Egyetem és a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium kutatócsapata úgy gondolja, megtalálta a választ. A csapat egy olyan számításokon alapuló modellt dolgozott ki, ami megmagyarázza, hogy bizonyos molekulák hogy kapcsolódtak össze, ezzel hosszabbá és összetettebbé válva és létrehozva az első primitív biológiai molekulákat.

Korábbi kutatások már feltételezték, hogy a korai földön elérhetőek voltak az alapvető kémiai építőelemek és a bolygó megfelelő környezetet biztosíthatott arra, hogy ezek spontán módon reakcióba lépjenek egymással. Azonban eddig kérdéses volt, hogy mi kell ahhoz, hogy a kialakuló rövid polimer láncok még nagyobb láncolatokat alkossanak – amik már képesek fehérjék kódolására. Az új modell kifejlesztésének a célja ennek a hézagnak a betömése volt.

“Egy olyan számítási modellt hoztunk létre, ami illusztrálja az összehajt-és-katalizál mechanizmust, ami felerősíti a polimer láncolatot és ezzel váratlan javulásokat hozhat a polimerekben,” mondta Ken Dill, a tanulmány vezető szerzője. “Az elméleti tanulmány segít megmagyarázni a kémia biológiává alakulásának hiányzó láncszemét és a mechanizmust aminek köszönhetően a molekuláris építőelemek populációja idővel a katalitikus szekvenciák megjelenését eredményezte, amelyek elengedhetetlenek a biológiai élethez.”

Kép: Stony Brook University

A tanulmányban a tudósok ezt a kérdést számítógépes szimulációkkal vizsgálták, melyeknél véletlenszerű szekvenciákat – poláris, hidrofób stb. – kötöttek össze. A kutatók azt találták, hogy létrejöhetnek olyan szekvenciák, amik képesek más polimereket megnyújtó folyamatokat katalizálni. Ezek a szekvenciák párokba verődve növekednek és bővítik információtartalmukat.

A tanulmány szerzői szerint ez a folyamat megmagyarázza, hogy hogyan vezethettek a véletlenszerű reakciók a biológiai élet fehérje szerű elő anyagaihoz és egy tesztelhető elméletet állít fel a korai polimerek fejlődéséről.

Forrás: pnas.org | Kép: Stony Brook University

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.