Учените са открили повече от милион възможни молекулярни носители на генетична информация в допълнение към ДНК и РНК. Откритието ще помогне за разработването на нови лекарства и търсенето на извънземен живот. Резултатите са публикувани в Journal of Chemical Information and Modeling.
Деоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) е молекулярна структура, която осигурява съхранение, предаване от поколение на поколение и осъществяване на генетичната програма за развитието и функционирането на живите организми.
Някои учени смятат, че животът на Земята не би могъл да съществува преди появата на нуклеиновите киселини (ДНК и РНК), тъй като цялата наследствена информация е кодирана с помощта на тези макромолекули.
Учени от Токийския технологичен институт, Университета Емори (САЩ) и Германския аерокосмически център решиха да установят дали нуклеиновите киселини са единствената възможна форма за съхранение на наследствена молекулярна информация или тяхната роля може да бъде играна от други полимерни молекулярни структури, подобни на нуклеинова киселина.
Използвайки сложни изчислителни методи, те симулират възможни аналози на нуклеиновата киселина, които при различен сценарий на развитие на нашата или други планети биха могли да поемат ролята на носители на генетична информация. За изненада на учените те откриха повече от милион възможни варианти на макромолекули във формулите BC3-7H5-15O2-4 и BC3-6H5-15N1-2O0-4, където B е разпознаващ елемент, като нуклеинова основа. Общо - 706,568 варианта на връзки тип ВСНО и 454 422 ВСНNО.
„В биологията има два вида нуклеинови киселини и може би 20 или 30 ефективни аналози, които се свързват с тях. Искахме да знаем дали има поне още един. Оказа се, че има много, много повече от очакваното “, първият автор на изследването Джеймс Клийвс (Henderson James Cleaves, II), цитиран в съобщение за пресата от Токийския технологичен институт.
Учените откриха цяла вселена от теоретично възможни съединения, които след допълнителна модификация могат да станат основа за разработването на лекарства от ново поколение.
Синтетичните молекули, които имитират нуклеинови киселини, са в основата на много лечения за вирусни заболявания. Вирусите също използват нуклеинови киселини, за да съхраняват наследствената си информация, въпреки че някои вируси използват съкратена версия на ДНК, РНК. Унищожаването на наследствеността на организъм или вирус е чудесен начин за елиминирането му.
Промоционално видео:
Нуклеотидите, чиито градивни елементи са изработени от ДНК, могат селективно да са насочени срещу ХИВ, херпес, вирусен хепатит и много други вируси. Повечето от важните антивирусни лекарства, които се използват днес, както и лекарствата за рак, са нуклеотидни аналози на ДНК.
Изследванията са интересни и от гледна точка на търсенето на живот на други планети. Тъй като повечето учени смятат, че наследствената информация е в основата на биологията, учените търсят съединения на други планети, които биха могли да изпълнят ролята, която РНК и ДНК играят на Земята.
Един от авторите на изследването Джей Гудуин от университета Емори казва: „Интересно е да се разгледа потенциалът на алтернативните генетични системи, базирани на подобни нуклеозиди, които биха могли да възникнат и да се развият в различни среди, може би дори на други планети“.
Учените планират да се опитат да създадат някои от теоретично моделираните полимерни молекули в лабораторията на следващия етап на работа.