Втрачені витоки життя: дослідники розкрили, звідки ймовірно походить універсальний генетичний код.

Вчені вже давно займаються розгадкою таємниць еволюції та нашого генетичного коду, і ці питання не дають їм спокою. Нещодавно їм вдалося зробити важливий крок у напрямку розуміння складних механізмів цих процесів, вивчивши джерела генетичного коду, який є спільним практично для всіх живих істот на планеті.

Учені давно захоплюються універсальним генетичним кодом -- біохімічною мовою, спільною для майже всіх організмів. Однак походження та еволюційний шлях цього коду залишаються спірними. Нещодавнє дослідження, проведене під керівництвом Савсана Вехбі, докторанта кафедри генетики Аризонського університету, пропонує переглянути загальноприйняті уявлення про те, як розвивався цей код, пише University of Arizona.

У Фокус.Технології запустили власний Telegram-канал! Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найактуальніших та найзахоплюючіших новин з галузі науки!

У статті, опублікованій у журналі PNAS, наводяться аргументи, що суперечать усталеним науковим поглядам щодо еволюції генетичного коду. Дослідники вказують на те, що на ранніх стадіях розвитку життя, ймовірно, до коду спочатку входили менші та простіші амінокислоти, а більш складні молекули приєднувалися пізніше. Ця нова послідовність, разом із свідченнями, що свідчать про ранній появу метал-зв'язувальних амінокислот, ставить під сумнів основні концепції, включаючи ті, що базуються на дослідженнях, подібних до експерименту Урея-Міллера, проведеного в 1952 році.

У цьому знаменитому дослідженні, що моделювало умови ранньої Землі, не вдалося отримати сірчані амінокислоти, незважаючи на те, що сірки було вдосталь на ранній Землі, що призвело до неточних припущень щодо їхнього включення в код. Співавтор роботи, Данте Лауретта, вчений-планетолог, підкреслив наслідки цих переосмислень для астробіології. Він зазначив, що розуміння багатої сірої природи раннього життя може допомогти в пошуку позаземного життя, особливо на таких небесних тілах, як Марс і Європа, де переважають сірчисті сполуки. Ця ідея допоможе вченим визначити потенційні біосигнатури в інопланетному середовищі.

Методологія команди стала ще одним значущим кроком уперед. Замість аналізу цілком білкових послідовностей, дослідники вирішили зосередитися на білкових доменах — коротких сегментах, які збереглися з часів останнього загального предка всіх живих організмів (LUCA). Такий підхід дав можливість виявити еволюційні закономірності, які виходять за межі LUCA. Зокрема, стародавні послідовності виявили преференцію до амінокислот з ароматичними кільцевими структурами, які з'явилися пізно у сучасному генетичному коді, що свідчить про існування раніше невідомих генетичних кодів. Джоанна Масел, старша авторка дослідження, підкреслила складність генетичного коду та його майже оптимальну ефективність, дивуючись етапам його еволюції. Вона висловила припущення, що ці знахідки можуть натякати на втрачені генетичні системи, які існували до виникнення універсального коду і формували основи раннього життя.

Дослідження, проведені науковцями, з'єднали молекулярну біологію з еволюційними теоріями, щоб розширити наукове розуміння біохімічних основ життя. Згідно з інформацією Національного інституту здоров'я США, вивчення походження генетичного коду не лише поглиблює знання вчених про біорізноманіття нашої планети, але й відкриває нові горизонти для розвитку біотехнологій та медичних досліджень, виявляючи еволюційні тиски в молекулярних системах.

Раніше видання "Фокус" розглядало питання, чому брати й сестри не є просто відображеннями один одного, незважаючи на поширені стереотипи. Експертка, спростовуючи загальноприйняті міфи, заглибилася у захоплюючий світ генетичних досліджень та непередбачуваних аспектів нашої ДНК, якою ми ділимося з рідними.

Також Фокус писав про поліпшення технології редагування генів CRISPR. Нова версія показує, що підвищення точності технології CRISPR-Cas9 знижує ризик трансформації ракових клітин під час генної терапії.