Начало жизни на Земле остается загадкой, и в течение некоторого времени казалось, что зарождение ДНК возникло из ничего. Новое исследование Хельсинкского университета пытается заполнить эту заведомо сложную дыру в нашем понимании.

Чтобы ответить на этот очень важный вопрос, исследователь Хельсинкского университета Ари Лойтыноя и его команда сосредоточились на очень маленьких регуляторных генах, кодирующих микроРНК, молекулы, длина которых составляет всего 22 пары оснований.

Геном человека представляет собой сложную магистраль из 20 000 генов, способных создавать белки, поддерживающие жизнь, и эти белковые фабрики управляются регуляторными генами. Последовательности этих регуляторных генов (как и других последовательностей РНК и ДНК) являются палиндромными, что означает, что генетический код читается одинаково и вперед, и назад.

Поскольку вероятность того, что такая последовательность возникнет случайным образом, чрезвычайно мала (даже для относительно простых микроРНК), биологи не совсем уверены в том, как возникли эти последовательности. Но, используя компьютерный алгоритм для моделирования истории гена, Лойтыноя и исследователь Хели Монттинен полагают, что теперь они обнаружили, как возникли эти пары палиндромов.

«Известен весь геном десятков приматов и млекопитающих. Сравнение их геномов показывает, у каких видов есть пара палиндромов микроРНК, а у каких ее нет», - сказал Монттинен. «Благодаря детальному моделированию истории мы смогли увидеть, что целые палиндромы создаются в результате единичных мутаций».

Этот недавно открытый механизм создания de novo («новых») микроРНК может объяснить примерно четверть новых генов. Имея доказательства этого механизма, обнаруженные в других эволюционных линиях, исследователи уверены, что этот процесс является универсальным. Хотя это объясняет только последовательности микроРНК, это поколение палиндромных пар можно экстраполировать и на другие последовательности РНК и ДНК.

«ДНК копируется по одному основанию за раз, и обычно мутации представляют собой ошибочные отдельные основания, как, например, ошибочные удары по клавиатуре ноутбука» - заявил Лойтыноя. «Мы изучили механизм, создающий более крупные ошибки, например копирование текста из другого контекста. Нас особенно интересовали случаи, когда текст копировался задом наперед, образуя палиндром».

Монттинен сказал, что у исследователей «теперь есть элегантная модель эволюции генов РНК» и начало ответа на вопрос о том, как что-то возникло из ничего.

PopularMechanics

Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках».

Подробнее читайте на kapital-rus.ru ...