12.12.2019
PL EN
15.11.2019 aktualizacja 15.11.2019

Może istnieć ponad milion substancji zawierających geny

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

DNA to tylko jedna z wielu możliwych cząsteczek, które mogą przenosić informację genetyczną - pokazują zaawansowane symulacje komputerowe. Odkrycie oznacza nowe ścieżki w pracach nad lekami, badaniach ewolucji czy poszukiwaniach pozaziemskiego życia.

Wszystkie organizmy żywe na Ziemi przechowują swoje geny w cząsteczkach DNA - kwasu deoksyrybonukleinowego. Niektóre wirusy (których biolodzy nie zaliczają do żywych istot) wykorzystują w tym celu podobną cząsteczkę - RNA (kwas rybonukleinowy).

DNA to więc podstawa istnienia życia w różnych formach - od bakterii, przez psa czy małpę, po człowieka. W tej cząsteczce zachodzi ewolucja, od niej też zależy zdrowie i wiele chorób. Choć znane są inne cząsteczki, podobne do DNA i RNA, niewiele wiadomo było na temat ich możliwości przechowywania informacji genetycznej.

Naukowcy z Tokyo Institute of Technology, z kolegami z Niemiec i USA, na łamach magazynu „Journal of Chemical Information and Modeling” poinformowali właśnie, że przenoszących geny cząsteczek może istnieć przynajmniej dużo ponad milion. Jak piszą badacze, to „wiele, wiele więcej” niż się spodziewali.

Odkrycie ma kolosalne znaczenie dla różnorodnych dziedzin biologii i medycyny. Kwasy nukleinowe to bowiem związki badane intensywnie m.in. pod kątem nowych terapii. Na przykład zablokowanie działania materiału genetycznego bakterii czy wirusa może je skutecznie unieszkodliwić.

Od dawna biolodzy debatują też nad tym, jak zrodziło się życie, w tym jak powstały pierwsze przenoszące genetyczną informację cząsteczki. Zastanawiają się również, jak mogłyby funkcjonować organizmy żywe na innych planetach lub księżycach.

„Próba zrozumienia natury dziedziczności i tego, jak jeszcze może być realizowana, to najbardziej podstawowe badania, jakie można prowadzić. Jednak w tym samym czasie mogą one znaleźć naprawdę ważne praktyczne zastosowania” - podkreśla prof. Chris Butch, współautor dokonania.

„To naprawdę ekscytujące - rozważać potencjalne, alternatywne systemy genetyczne oparte na analogicznych nukleozydach, które mogły powstać w innych środowiskach, być może nawet na innych planetach w naszym Układzie Słonecznym” - opowiada jeden z badaczy, dr Jay Goodwin.

Dokonanie stało się możliwe dzięki zawrotnym postępom technik komputerowych.

„Byliśmy zaskoczeni wynikami naszej symulacji. Byłoby bardzo trudno a priori stwierdzić, że istnieje ponad milion rusztowań podobnych do kwasów nukleinowych. Teraz to wiemy i planujemy rozpoczęcie badań niektórych z nich w laboratorium” - mówi jeden z autorów pracy, dr Markus Meringer.

„To absolutnie fascynujące, jak z pomocą nowoczesnych metod komputerowych możemy natknąć się na nowe leki, badając cząsteczki alternatywne dla DNA i RNA zdolne do przechowywania dziedziczną informację. To multidyscyplinarne badania, takie, które czynią naukę prawdziwym wyzwaniem i jednocześnie zabawą, oraz pozwalają jej wywierać wpływ na rzeczywistość” - dodają naukowcy.

Więcej informacji na stronach: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/tiot-dio103119.php https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.9b00632

(PAP)

mat/ agt/

Copyright © Fundacja PAP 2019